Question

现有21.6 g由CO和CO₂组成的混合气体，在标准状况下其体积为13.44 L。回答下列问题：

(1)该混合气体的平均摩尔质量为________。

(2)混合气体中碳原子的质量为________。

(3)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。

①气球中收集到的气体的摩尔质量为________。

②气球中收集到的气体中，电子总数为________(用N_A表示阿伏加德罗常数的值)。

③气球的体积为________L。

Answer

36 g·mol－1 7.2 g 28 g·mol－1 4.2NA 6.72

【解析】

(1)标准状况下，该混合气体的物质的量为13.44÷22.4=0.6（mol），所以混合气体的平均摩尔质量M=m/n=21.6÷0.6=36 （g·mol－1），

(2)由第一问已知混合气体的物质的量为0.6mol，而 CO和CO2分子中均只含一个碳原子，故混合气体中的碳原子也为1mol，所以混合气体中碳原子的质量为0.6×12=7.2（g）

(3) CO和CO2组成的混合气体通过NaOH溶液后，CO2与NaOH反应被吸收 ，剩余的CO通过浓硫酸干燥，最后收集在气球中。设CO的物质的量为x ,则CO2的物质的量为0.6-x，列方程：28x+44(0.6-x)=21.6，解得x=0.3mol。

①气球中收集到的气体为纯净的CO，其摩尔质量为28 g·mol－1 ； ② CO的物质的量为0.3mol，所以电子总数为0.3×14NA=4.2NA ； ③标准状况下，0.3molCO的体积为0.3×22.4=6.72（L），所以气球的体积为6.72L。