Question

14．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將質(zhì)量為相同狀況下等體積H₂質(zhì)量16倍的CO和CO₂的混合氣體，充滿盛有足量Na₂O₂且容積為22.4L的密閉容器內(nèi)（設(shè)固體物質(zhì)的體積忽略不計），用間斷發(fā)生的電火花引發(fā)反應(yīng)，使可能發(fā)生的反應(yīng)充分進行．計算：
（1）反應(yīng)前CO和CO₂的物質(zhì)的量各為多少？
（2）最后容器里有幾種生成物？質(zhì)量各是多少？

Answer 1

分析 質(zhì)量為相同狀況下等體積H₂質(zhì)量16，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為：M=32g/mol，設(shè)混合氣體中CO為xmol，CO₂為ymol，根據(jù)M=$\frac{28x+44y}{x+y}$=32計算二者的物質(zhì)的量之比，進而計算物質(zhì)的量；
由2CO+O₂=2CO₂，以及2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，二者相加可得CO+Na₂O₂=Na₂CO₃，反應(yīng)后容器中存在的生成物為O₂和Na₂CO₃，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計算．

解答 解：（1）質(zhì)量為相同狀況下等體積H₂質(zhì)量16，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為：M=32g/mol，設(shè)混合氣體中CO為xmol，CO₂為ymol，由M=$\frac{28x+44y}{x+y}$=32可知x：y=3：1，
氣體的物質(zhì)的量共為$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1moL，
所以n（CO）=0.75mol，n（CO₂）=0.25mol，
答：反應(yīng)前CO和CO₂的物質(zhì)的量各為0.75mol、0.25mol；
（2）由2CO+O₂=2CO₂，以及2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，二者相加可得CO+Na₂O₂=Na₂CO₃，由方程式關(guān)系可知：
 CO+Na₂O₂=Na₂CO₃
0.75mol       0.75mol
    2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂
0.25mol               0.25mol           0.125mol
所以n（Na₂CO₃）=0.75mol+0.25mol=1mol，n（O₂）=0.125mol，
則m（Na₂CO₃）=1mol×106g/mol=106g，m（O₂）=0.125mol×32g/mol=4g，
答：最后容器里有2種生成物，質(zhì)量各是m（Na₂CO₃）=106g，m（O₂）=4g．

點評 本題考查混合物的計算，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，本題注意利用CO+Na₂O₂=Na₂CO₃，為解答該題的關(guān)鍵，難度中等．