Question

臭氧層是地球生命的保護神，臭氧比氧氣具有更強的氧化性。實驗室可將氧氣通過高壓放電管來制取臭氧：3O₂2O₃。
(1)若在上述反應中有30%的氧氣轉化為臭氧，所得混合氣的平均摩爾質量為________g/mol(保留一位小數)。
(2)將8 L氧氣通過放電管后，恢復到原狀況，得到氣體6.5 L，其中臭氧為________L。
(3)實驗室將氧氣和臭氧的混合氣體0.896 L。(標準狀況)通入盛有20.0 g銅粉的反應器中，充分加熱后，粉末的質量變為21.6 g。則原混合氣中臭氧的體積分數為________。

Answer 1

(1)35.6　(2)3　(3)50%

(1)設有1 mol O₂
3O₂2O₃　Δn
3 mol　2mol　1 mol
3 mol　　　0.1 mol
根據：＝35.6 g/mol。
(2)3O₂2O₃　　　ΔV
　3體積　2體積　　1體積
　  V(L)　　　  8－6.5＝1.5 L
V＝3 L。
(3)加熱條件下，O₃、O₂都能和銅粉反應，
故粉末增加的質量即為O₂和O₃的總質量。
設混合氣體中含有O₂ x mol，含有O₃ y mol，
則有，
解得，
所以混合氣體中臭氧的體積分數為50%。