将NO2、NH3、O2的混合气体26.88L通过稀硫酸后,溶液质量增加45.75g,气体体积缩小为2.24L,将带火星的木条插入其中,木条不复燃.则原混合气体的平均相对分子质量为(气体体积均在标准状况
问题描述:
将NO2、NH3、O2的混合气体26.88L通过稀硫酸后,溶液质量增加45.75g,气体体积缩小为2.24L,将带火星的木条插入其中,木条不复燃.则原混合气体的平均相对分子质量为(气体体积均在标准状况下测定)( )
A. 31.667
B. 35.785
C. 38.125
D. 40.625
答
该混合气体的物质的量为n=
=V Vm
=1.2mol;氨气与稀硫酸溶液发生如下反应:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4(若氨气过量,则过量的氨气会溶于水);NO2和O2在溶液中发生如下反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO;2NO+O2=2NO2;将两个反应方程式相加可得总反应方程式:O2+4NO2+2H2O=4HNO3(此反应仅用于计算)由质量守恒定律可得:溶液增加的质量为溶解的气体的质量,所以溶液增加的质量加剩余气体的质量为原混合气体的质量,带火星的木头不复燃说明氧气充分反应,则剩余的2.24L气体为NO;剩余气体的物质的量为n=26.88L 22.4L/mol
=V Vm
=0.1mol,则剩余的NO的质量为m=n×M=0.1mol×30g/mol=3g,所以原混合气体的质量为3g+45.75g=48.75g,所以原混合气体的平均摩尔质量M=2.24L 22.4L/mol
=m n
=40.625g/mol.48.75g 1.2mol
综上所述结合选项,则得出结论:原混合气体的平均相对分子质量为40.625(摩尔质量在数值上等于相对分子质量).
故选D.