Question

7．在标准状况下氢气和一氧化碳的混合气体7L，质量为2.25g，求H₂和CO的质量分数和体积分数．

Answer 1

分析 利用M=$\frac{m}{n}$求出混合气体的平均摩尔质量，根据十字交叉法计算各组分的物质的量之比，由此计算其质量分数和体积分数．

解答 解：标准状况下7L气体的物质的量为：$\frac{7L}{22.4L/mol}$=$\frac{1}{3.2}$mol，
混合气体的平均摩尔质量为：$\frac{2.25g}{\frac{1}{3.2}mol}$=7.2g/mol，
利用十字交叉法计算各组分的物质的量之比：

即$\frac{n（{H}_{2}）}{n（CO）}$=$\frac{20.8}{5.2}$=$\frac{4}{1}$，
H₂的质量分数量分数为：ω（H₂）=$\frac{2g/mol×4mol}{2g/mol×4mol+28g/mol×1mol}$×100%=22.2%；
CO的质量分数量分数为：ω（CO）=1-ω（H₂）=1-22.2%=77.8%；
体积之比等于物质的量之比，则：
H₂的体积分数为φ（H₂）=$\frac{4mol}{4mol+1mol}$×100%=80%；
CO的体积分数为φ（CO）=1-φ（H₂）=1-80%=20%，
答：质量分数：H₂ 22.2%，CO 77.8%，体积分数：H₂ 80%，CO 20%．

点评 本题考查了物质的量的有关计算，题目难度不大，注意十字交叉法是解题的一种简便方法，试题有利于提高学生的分析能力及化学计算能力．