题目

实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3 O2 >>放电条件>> 2 O3
（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多少g/mol?(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,其中臭氧为多少升?
（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?

提问时间：2020-08-07

答案

1.假设有100g氧气,可知有30g变成了臭氧,还有70g氧气.
O2的物质的量是n=m/M=70/32=2.1875mol
O3的物质的量是n=m/M=30/48=0.625mol
总的物质的量是2.1875+0.625=2.8125mol
平均摩尔质量为M=m/n=100/2.8125=35.6g/mol
2. 用差量法计算,减少的体积是8-6.5=1.5L
3O2====2O3 △V
3 2 1
x 1.5L
x=3L
所以臭氧为3L
3.由题意混合气体质量为21.6g-20g=1.6g
混合气体物质的量为0.896/22.4=0.04mol
所以混合气体平均摩尔质量M=1.6/0.04=40g/mol
十字交叉法如下.
O2 32 8
40
O3 48 8
所以混合气体中臭氧体积分数为50%