Question

【題目】現有14.4 g CO和CO2的混合氣體，在標準狀況下所占的體積約為8.96 L。回答下列問題：

（1）混合氣體中碳原子的個數________。(用NA表示阿伏加德羅常數的值)

（2）該混合氣體的平均摩爾質量________g/mol。

（3）將混合氣體依次通過如圖裝置，最后收集在氣球中。氣球中收集到的氣體是________，標準狀況下氣球中收集到的氣體的體積為________L，如果上述裝置中使用的濃硫酸失效，則氣球中氣體的相對分子質量會________（填“變大”、“變小”或“不受影響”）。

Answer 1

【答案】0.4NA 36 CO 4.48 L變小

【解析】

（1）設混合氣體中CO的物質的量為xmol，CO2的物質的量為ymol，則根據混合物的質量為14.4g可得：28x+44y=14.4 ①；

根據氣體的物質的量為=0.4mol可得：x+y=0.4 ②

解①②得：x=0.2mol、y=0.2mol；一氧化碳、二氧化碳物質的量都是0.2mol，由于CO和CO2中均含1個碳原子，故0.2molCO和0.2molCO2中共含0.4molC原子即0.4NA個；

（2）將混合氣體依次通過如圖裝置，則CO2會被NaOH溶液吸收，剩余CO，被濃硫酸干燥后，則在氣球中收集到的是干燥純凈的CO氣體。氣球中收集到的氣體為CO，而一種物質的摩爾質量在數值上等于該物質的相對分子質量，故收集到氣體的摩爾質量為28g/mol；

（3）氣球中的氣體為CO，其體積V=nVm=0.2mol×22.4L/mol=4.48L；如果上述裝置中使用的濃硫酸失效，則水蒸氣進入氣球中，水的摩爾質量小于一氧化碳，則氣球中氣體的相對分子質量會變小。