Question

14．（1）19.2gSO₂ 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72L，其中含氧原子的物質(zhì)的量為0.6mol，其中含質(zhì)子的物質(zhì)的量為9.6mol．
（2）相同條件下 某Cl₂與O₂混合氣體100ml 恰好與150mlH₂化合成HCL和H₂O，則混合氣體中CL₂與O₂的體積比為1：1，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為51.5．
（3）在同溫、同壓下，實(shí)驗(yàn)測得CO、N₂ 和O₂ 三種氣體的混合氣體的密度是H₂ 的14.5倍，其中O₂ 的體積分?jǐn)?shù)為27.6%，若其中CO和N₂的物質(zhì)的量之比為1：1，則混合氣體中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48.3%．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算二氧化硫物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nV_m計(jì)算其體積；氧原子物質(zhì)的量為二氧化硫的2倍；1molSO₂中含有32mol的質(zhì)子；
（2）由于氯氣能與氫氣化合生成了氯化氫，氧氣與氫氣化合生成了水，設(shè)與氯氣的氣體為X，則氧氣的體積為（100mL-x），根據(jù)方程式表示出各自消耗氫氣的體積，結(jié)合消耗氫氣總體積列方程計(jì)算，相同條件下體積之比等于物質(zhì)的量之比，根據(jù)$\overline{M}$=$\frac{m}{n}$計(jì)算平均摩爾質(zhì)量，進(jìn)而確定平均相對分子質(zhì)量；
（3）混合氣體的密度是H₂的14.5倍，則混合氣體平均相對分子質(zhì)量為29，CO、N₂的相對分子質(zhì)量都是28，可以看作CO、O₂的混合氣體，令CO、N₂的物質(zhì)的量為xmol、O₂的物質(zhì)的量為ymol，根據(jù)平均相對分子質(zhì)量確定x、y關(guān)系，據(jù)此計(jì)算解答．

解答 解：（1）n（SO₂）=19.2g÷64g．mol^-1=0.3mol，
則V（SO₂）=0.3mol×22.4 L．mol^-1=6.72L；
n（O）=2 n（SO₂）=0.6 mol；含質(zhì)子的物質(zhì)的量為0.3×32=9.6，故答案為：6.72，0.6，9.6；
（2）2）設(shè)氯氣的氣體為x，氧氣的體積為（100mL-x），則：
Cl₂+H₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2HCl       2H₂ +O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O
x   x            2（100mL-x）（100mL-x）
所以，x+2（100mL-x）=150mL  解得：x=50mL，氧氣的體積為100mL-50mL=50mL，所以，混合氣體中Cl₂和O₂的體積之比為50mL：50mL=1：1．假設(shè)氯氣和氧氣各1摩爾，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為：$\frac{71g+32g}{2mol}$=51.5g/mol，即平均相對分子質(zhì)量為51.5，
故答案為：1：1；51.5；
（3）混合氣體的密度是H₂的14.5倍，則混合氣體平均相對分子質(zhì)量為14.5×2=29，CO、N₂的相對分子質(zhì)量都是28，可以看作CO、O₂的混合氣體，令CO、N₂的總物質(zhì)的量為xmol、O₂的物質(zhì)的量為ymol，則28x+32y=29（x+y），整理得x：y=3：1，
故氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{1mol×32g/mol}{1mol×32g/mol+3mol×28g/mol}$×100%=27.6%；
其中CO和N₂的物質(zhì)的量之比為1：1，則混合氣體中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{1mol×32g/mol+1.5mol×16g/mol}{1mol×32g/mol+3mol×28g/mol}$×100%=48.3%，
故答案為：27.6%；48.3%．

點(diǎn)評 本題考查混合物計(jì)算，側(cè)重對物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算，難度中等，關(guān)鍵是根據(jù)相對分子質(zhì)量將三組分混合物看作兩組分混合，注意對基礎(chǔ)知識的理解掌握．