Question

13．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，由CH₄和C₂H₆組成的混合氣體4.48L，質(zhì)量是4.6g．此混合物中CH₄和C₂H₆的物質(zhì)的量比是1：1，CH₄的體積分?jǐn)?shù)是50%，C₂H₆的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是65.2%，C和H的原子個數(shù)比是3：10，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是23g/mol．

Answer 1

分析 根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算混合氣體的物質(zhì)的量，設(shè)CH₄和C₂H₆的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者物質(zhì)的量及質(zhì)量列方程計算x、y的值，可得二者物質(zhì)的量之比，然后計算出甲烷、乙烷的體積分?jǐn)?shù)；根據(jù)二者的物質(zhì)的量計算出C、H原子的物質(zhì)的量之比；根據(jù)M=$\frac{m}{n}$計算出平均摩爾質(zhì)量．

解答 解：標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L混合氣體的物質(zhì)的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
設(shè)混合氣體中含有甲烷和乙烷的物質(zhì)的量分別為x、y，
則：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.2}\\{16x+30y=4.6}\end{array}\right.$，
解得：x=y=0.1mol，
此混合物中CH₄和C₂H₆的物質(zhì)的量比是：0.1mol：0.1mol=1：1；
CH₄的體積分?jǐn)?shù)=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.1mol}{0.2mol}$×100%=50%；
C₂H₆的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{30g/mol×0.1mol}{4.6g}$×100%≈65.2%；
C和H的原子個數(shù)比為：（0.1mol+0.1mol×2）：（0.1mol×4+0.1mol×6）=3：10；
混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為：$\frac{4.6g}{0.2mol}$=23g/mol，
故答案為：1：1；50%；65.2%；3：10；23g/mol．

點(diǎn)評 本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確物質(zhì)的量與摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積等之間的關(guān)系為解答關(guān)鍵，試題充分考查學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．