Question

【题目】臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性．实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3

（1）若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为_________ （保留一位小数）；

（2）将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5L，其中臭氧为__________L；

（3）实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L（标准状况）通入盛有20.0g铜粉的反应器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6g．则原混合气中臭氧的体积分数为____________。

Answer 1

【答案】35.6 g/mol(不写单位扣一分) 3 50%

【解析】

（1）设原有O2为1mol，计算转化的氧气与生成的臭氧的物质的量，进而计算剩余的氧气的物质的量，根据平均摩尔质量计算；
（2）根据差量法计算臭氧的体积。

（3）根据O守恒和气体体积列式计算。

（1）设原有O21mol，发生反应的O2为1mol×30%=0.3mol。由反应3O22O3知：生成的O3为0.2mol，故反应后所得气体为0.2molO3和O2为（1-0.3）mol=0.7mol，M==35.6g/mol；

（2）由差量法可解：

3O2 2O3 V
2 1
V（O3）（8-6.5）L=1.5L
所以V（O3）=2×1.5L=3L；

（3）设混合物中O2、O3的物质的量分别是x、y

则2x+3y == 0.1 mol

x+y = = 0.04 mol

解得x = y = 0.02 mol

所以O2、O3的物质的量都是0.02 mol

即原混合气体中臭氧的体积分数是 = 50%。