Question

（1）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___

（1）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______．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______．（2）相同条件下，某Cl2与O2混合气体100mL恰好与150mL H2化合生成HCl和H2O，则混合气体中Cl2与O2的体积比为______，混合气体的平均相对分子质量为______．

Answer 1

（1）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=

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

1mol×32g/mol+1.5mol×16g/mol

1mol×32g/mol+3mol×28g/mol

×100%=48.3%，
故答案为：27.6%；48.3%；
（2）设氯气的气体为x，氧气的体积为（100mL-x），则：
Cl₂+H₂

点燃  .

2HCl       2H₂ +O₂

点燃  .

2H₂O
x   x           2（100mL-x）（100mL-x）
所以，x+2（100mL-x）=150mL  解得：x=50mL，氧气的体积为100mL-50mL=50mL，所以，混合气体中Cl₂和O₂的体积之比为50mL：50mL=1：1．假设氯气和氧气各1摩尔，则混合气体的平均摩尔质量为：

71g+32g

2mol

=51.5g/mol，即平均相对分子质量为51.5，
故答案为：1：1；51.5．