Question

7．在標準狀況下氫氣和一氧化碳的混合氣體7L，質量為2.25g，求H₂和CO的質量分數和體積分數．

Answer 1

分析 利用M=$\frac{m}{n}$求出混合氣體的平均摩爾質量，根據十字交叉法計算各組分的物質的量之比，由此計算其質量分數和體積分數．

解答 解：標準狀況下7L氣體的物質的量為：$\frac{7L}{22.4L/mol}$=$\frac{1}{3.2}$mol，
混合氣體的平均摩爾質量為：$\frac{2.25g}{\frac{1}{3.2}mol}$=7.2g/mol，
利用十字交叉法計算各組分的物質的量之比：

即$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO）}$=$\frac{20.8}{5.2}$=$\frac{4}{1}$，
H₂的質量分數量分數為：ω（H₂）=$\frac{2g/mol×4mol}{2g/mol×4mol+28g/mol×1mol}$×100%=22.2%；
CO的質量分數量分數為：ω（CO）=1-ω（H₂）=1-22.2%=77.8%；
體積之比等于物質的量之比，則：
H₂的體積分數為φ（H₂）=$\frac{4mol}{4mol+1mol}$×100%=80%；
CO的體積分數為φ（CO）=1-φ（H₂）=1-80%=20%，
答：質量分數：H₂ 22.2%，CO 77.8%，體積分數：H₂ 80%，CO 20%．

點評 本題考查了物質的量的有關計算，題目難度不大，注意十字交叉法是解題的一種簡便方法，試題有利于提高學生的分析能力及化學計算能力．