现有 14.4g 由 CO 和 组成的混合气体,在标准状况下其体积为 8.96L 。回答下列问题:
(1) 该混合气体的平均摩尔质量为 ___________ ;
(2) 混合气体中碳原子的个数为 ___________ ( 用 N A 表示阿伏加德罗常数的值 ) ;
(3) 将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中 (实验在标准状况下次测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为 ___________ ;
②气球的体积为 ___________ L ;
③气球中收集到的气体,电子总数为 ___________ ( 用 N A 表示阿伏伽德罗常数的值 ) 。
36g/mol 0.4 N A 28g/mol 4.48 2.8 N A
【详解】
(1) 标况下混合气体的体积为 8.96L ,其物质的量为: ,则混合气体的平均摩尔质量为: ;
(2)1 个二氧化碳分子和 1 个一氧化碳分子中都含有 1 个碳原子,则依据碳原子守恒可知:二氧化碳、一氧化碳物质的量等于所含碳原子物质的量为: 0.4mol ,碳原子的个数为 0.4 N A ;
(3) 设混合气体中 CO 的物质的量为 xmol , CO 2 的物质的量为 ymol ,标况下混合气体的体积为 8.96L ,其物质的量为: 8.96L/22.4L/mol=0.4mol ,则 x+y=0.4 ,根据混合物的质量为 14.4g 可得 28x+44y=14.4 ,联立解得 x=0.2mol 、 y=0.2mol ;
①气球中收集到的气体为 CO ,则收集到气体的摩尔质量为 28 g·mol - 1 ;
②气球中的气体为 CO ,其体积 V = nV m =0.2mol×22.4L/mol=4.48L ;
③ 1 个 CO 分子中含有 14 个电子, CO 的物质的量为 0.2mol ,则电子的物质的量为 0.2mol×14=2.8mol ,电子总数为 2.8 N A 。
摩尔:
物质的量的单位为摩尔,简称摩,符号mol 。1mol粒子集体所含有的粒子数与0.012Kg12C中所含有的碳原子数相同,约为6.02×1023。
简称摩,符号mol
摩尔描述的对象:
摩尔只能用来描述微观粒子,其度量的对象是原子、分子、离子、质子、中子、电子或它们的特定组合。对于宏观可见的物质是不能用摩尔来描述的。比如,1mol大米是错误的。
摩尔的使用方法:
在使用摩尔作单位时,必须指明微粒的名称、符号或化学式,而不能用元素名称,如1molH2、0.5molH+,但不能说1mol氢。
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下列说法中正确的是 ( )
A.1 mol SO2的质量为64 g·mol-1 B.Mg2+的摩尔质量是24 g
C.CO的摩尔质量是28 g·mol-1 D.氮的摩尔质量是28 g·mol-1