Question

17．某混合气体是由HF、（HF）₂、（HF）₃三种气体组成，该混合气体的平均相对分子质量为38，则混合气体中HF的体积分数为（　　）

• A． 大于10% 小于55%
• B． 小于10%
• C． 等于10%
• D． 无法计算

Answer 1

分析 根据HF、（HF）₂、（HF）₃的摩尔质量判断混合气体的可能组成情况，然后利用极值法判断混合气体中氟化氢的体积分数范围，再根据计算结果进行判断．

解答 解：HF、（HF）₂、（HF）₃的摩尔质量分别为20g/mol，40g/mol、60g/mol，混合气体的平均相对分子质量为38，即摩尔质量为38g/mol，则混合气体中一定含有HF，可能为HF和（HF）₂、HF和（HF）₃或HF、（HF）₂、（HF）₃三种情况：
根据极限假设法：当混合气体为HF和（HF）₂时，设氟化氢HF的体积为x，（HF）₂的体积为y，则：$\frac{20x+40y}{x+y}$=38，解得：x：y=1：9，所以HF的体积分数为：$\frac{1}{1+9}$×100%=10%；
当混合气体为HF和（HF）₃时，设HF的体积为x，（HF）₃的体积为y，则：$\frac{20x+60y}{x+y}$=38，解得：x：y=11：9，HF的体积分数为：$\frac{11}{11+9}$×100%=55%，
所以混合气体中氟化氢的体积分数介于10%～55%之间，
故选A．

点评 本题主要考查了有关混合物的计算，题目难度不大，注意极值法的应用，正确判断混合气体的可能组成为解答本题的关键，培养了学生分析、理解能力及化学计算能力．