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电解重水(D2O)和普通水(H2O)的混合物,阳极生成氧气,阴极生成D2和H2的混合气体,当两极生

来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/04/27 16:31:25
电解重水(D2O)和普通水(H2O)的混合物,阳极生成氧气,阴极生成D2和H2的混合气体,当两极生
电解重水(D2O)和普通水(H2O)的混合物,阳极生成氧气,阴极生成D2和H2的混合气体,当两极生成的气体体积之和为3.36L(S.T.P),测得气体的总质量为1.85g,则生成氧气的体积为__________L(S.T.P),气体中D2和H2的物质的量之比为__________.
电解重水(D2O)和普通水(H2O)的混合物,阳极生成氧气,阴极生成D2和H2的混合气体,当两极生
S.T.P即标准状况下,Vm=22.4L/mol.假设电解了Xmol的重水,Ymol的普通水,则有:
2D2O=2D2+O2 2H2O=2H2+O2
Xmol Xmol X/2mol Ymol Ymol Y/2mol
所以:
生成的O2的总物质的量/生成的D2和H2的混合气体的总物质的量=(X/2+Y/2)mol /(X+Y)mol=1/2
即得:生成的氧气的体积占总体积的1/3,所以V(O2)=(3.36/3)L=1.12L
所以n(O2)=V(O2)/Vm=0.05mol 即:(X/2+Y/2)mol=0.05mol
得:X+Y=0.1mol··········(1)
有m(O2)=0.05mol*32g/mol=1.6g 所以m(D2+H2)=1.85g—1.6g=0.25g
得Xmol*4g/mol+Ymol*2g/mol=0.25g···········(2)
联立(1)(2)式解得:X=0.025mol Y=0.075mol 所以气体中D2和H2的物质的量之比为1/3