Question

7．在同温、同压下，实验测得 CO、N₂和O₂三种气体的混合气体的密度是 H₂的14.5倍，其中O₂的质量分数为27.6%．若其中CO和N₂的物质的量之比为 1：1，则混合气体中氧元素的质量分数为48.3%．（都以分数表示）

Answer 1

分析 混合气体的密度是H₂的14.5倍，则混合气体平均相对分子质量为29，CO、N₂的相对分子质量都是28，可以看作CO、O₂的混合气体，令CO、N₂的物质的量为xmol、O₂的物质的量为ymol，根据平均相对分子质量确定x、y关系，据此计算解答．

解答 解：混合气体的密度是H₂的14.5倍，则混合气体平均相对分子质量为14.5×2=29，CO、N₂的相对分子质量都是28，可以看作CO、O₂的混合气体，令CO、N₂的总物质的量为xmol、O₂的物质的量为ymol，则28x+32y=29（x+y），整理得x：y=3：1，
故氧气的质量分数=$\frac{1mol×32g/mol}{1mol×32g/mol+3mol×28g/mol}$×100%=27.6%；
其中CO和N₂的物质的量之比为1：1，则混合气体中氧元素的质量分数为$\frac{1mol×32g/mol+1.5mol×16g/mol}{1mol×32g/mol+3mol×28g/mol}$×100%=48.3%，
故答案为：27.6%；48.3%．

点评 本题考查混合物计算，侧重对物质的量的有关计算，难度中等，关键是根据相对分子质量将三组分混合物看作两组分混合，注意对基础知识的理解掌握．