Question

【題目】Ⅰ.臭氧層是地球生命的保護(hù)傘,臭氧比氧氣具有更強(qiáng)的氧化性。實(shí)驗(yàn)室可將氧氣通過(guò)高壓放電管來(lái)制取臭氧:3O22O3

(1)若在上述反應(yīng)中有30%的氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧,則所得混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為_______。(保留一位小數(shù))

(2)將8L氧氣通過(guò)放電管后,恢復(fù)到原狀況,得到氣體6.5L,其中臭氧為____L。

Ⅱ. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，用一定量的水吸收氨氣后制得溶液濃度為17.0 mol·L－1，密度為0.90 g·mL－1的氨水，試計(jì)算1體積水吸收_______體積的氨氣可制得上述氨水。(保留整數(shù))

Answer 1

【答案】35.6 g·mol-1 3 623

【解析】

Ⅰ.設(shè)原有O2為1mol，計(jì)算轉(zhuǎn)化的氧氣與生成的臭氧的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算剩余的氧氣的物質(zhì)的量，依據(jù)平均摩爾質(zhì)量等于氣體的總質(zhì)量與總物質(zhì)的量之比計(jì)算；用差量法計(jì)算臭氧的體積。Ⅱ.結(jié)合c=1000ρw/M來(lái)計(jì)算氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，再依據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算1體積水吸收氨氣的體積。

Ⅰ.（1）設(shè)原有1mol O2，發(fā)生反應(yīng)的O2為1mol×30%=0.3mol，由化學(xué)方程式可得：

3O22O3

3 2

0.3 0.2

即反應(yīng)生成0.2mol臭氧，則混合氣的平均摩爾質(zhì)量為:(32×0.7+0.2×48)/(0.7+0.2) = 35.6 g/mol。（2）設(shè)8L氧氣中xL轉(zhuǎn)化為臭氧，由化學(xué)方程式可得：

3O22O3

3 2

x 2x/3

即反應(yīng)生成2x/3L臭氧(原狀況)，由反應(yīng)得到氣體6.5L得關(guān)系式：(8-x) + 2x/3 = 6.5，解得x = 4.5，則生成臭氧的體積為2×4.5/3 = 3L。

Ⅱ. 氨水的濃度為c=1000ρw/M=（1000×0.90g·mL×W%）/17g·mol=17.0mol/L，解得W%=32%；設(shè)氨氣體積為VL，則水為1L，氨氣的物質(zhì)的量為V/22.4mol,氨氣的質(zhì)量為17V/22.4 g, 水的質(zhì)量為1000mL×1g/mL=1000g，氨水溶液質(zhì)量為（1000+17V/22.4）g，則由W%=×100%= 32%解得，V=623L。