Question

20．現(xiàn)有16.4克O₂和CO₂的混合氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其體積為8.96L．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）該混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為41g/mol
（2）混合氣體中碳原子的個(gè)數(shù)為0.3N_A（用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)的值）
（3）將混合依次通過(guò)如圖所示裝置，最后收集在氣球中（體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）
①氣球中收集到的氣體中，電子總數(shù)為1.6 N_A（用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)的值）
②氣球的體積為2.24L．

Answer 1

分析 （1）標(biāo)況下混合氣體的體積為8.96L，其物質(zhì)的量為：n=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，根據(jù)M=$\frac{m}{n}$計(jì)算出平均摩爾質(zhì)量；
（2）設(shè)出氧氣、二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)氣體的總質(zhì)量和總物質(zhì)的量列方程式計(jì)算；
（3）將混合氣體依次通過(guò)如圖裝置，則CO₂會(huì)被NaOH溶液吸收，剩余氧氣，被濃硫酸干燥后，則在氣球中收集到的是干燥純凈的氧氣．
①一個(gè)氧氣含有16個(gè)電子，由（2）求出的氧氣的物質(zhì)的量計(jì)算電子的物質(zhì)的量和數(shù)目；
②氣球中的氣體為氧氣，根據(jù)體積V=nVm來(lái)計(jì)算．

解答 解：（1）混合氣體的體積為8.96L，則物質(zhì)的量為其物質(zhì)的量為：n=$\frac{V}{{V}_{m}}$=$\frac{8.96L}{22.4L/mol}$=0.4mol，
混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為：$\frac{16.4g}{0.4mol}$=41g/mol，
故答案為：41g/mol；
（2）設(shè)混合氣體中O₂的物質(zhì)的量為xmol，CO₂的物質(zhì)的量為ymol，則根據(jù)混合物的質(zhì)量為16.4g可得：32x+44y=16.4 ①；
根據(jù)氣體的物質(zhì)的量為0.4mol可得：x+y=0.4 ②
解①②得：x=0.1mol、y=0.3mol．
由于CO₂中只含1個(gè)碳原子，故混合氣體中共含0.3molC原子即0.3N_A個(gè)，
故答案為：0.3N_A；
（3）將混合氣體依次通過(guò)如圖裝置，則CO₂會(huì)被NaOH溶液吸收，剩余氧氣，被濃硫酸干燥后，則在氣球中收集到的是干燥純凈的氧氣．
①一個(gè)氧氣含有16個(gè)電子，由（2）知氧氣的物質(zhì)的量為0.1mol，則電子的物質(zhì)的量1.6 mol，數(shù)目為1.6 N_A，故答案為：1.6 N_A；
②氣球中的氣體為氧氣，體積V=nVm=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案為：2.24．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有關(guān)混合物的計(jì)算、物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，為高頻考點(diǎn)，試題側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意質(zhì)量守恒定律在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用方法．