完全电解19g含有重水D20的普通水,共产生气体33.6L(标准情况),如果得到氢气只有H2,D2两种,则他们的质量之比是多少?

Question

完全电解19g含有重水D20的普通水,共产生气体33.6L(标准情况),如果得到氢气只有H2,D2两种,则他们的质量之比是多少?

Answer 1

由化学方程式
H2O ====H2 + 0.5 O2
知
1mol液态,无论普通水还是重水,电解后都生成1.5mol气体.
则,原来的19g液态（普通水+重水）的物质的量之和为
33.6L / 22.4L/mol / 1.5=1mol
设普通水有x mol,则重水有1-x mol,依题意有
18x+20*（1-x）=19
解得x=0.5即有0.5mol水
重水有1mol-0.5mol=0.5mol
从化学方程式知,生成的H2、D2的物质的量也均为0.5mol
所以它们的质量比为
(0.5*2):(0.5*4)=1:2