Question

11．將10mL充滿NO₂和O₂混合氣體的試管倒水槽中，反應停止后試管內剩余2mL色氣體，求原混合氣體中NO₂和O₂各多少毫升．

Answer 1

分析 可能發(fā)生的反應為：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，試管中O₂和NO₂氣體按體積比1：4混合全部溶解，液體充滿試管，假定全部為二氧化氮，剩余氣體體積為$\frac{1}{3}$×10mL=3.3mL＞2mL，說明剩余氣體為NO或氧氣．
若為氧氣，計算參加反應氣體總體積，根據4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃計算NO₂體積，混合氣體總體積減去二氧化氮體積等于原來的氧氣體積；
若為NO，先根據3NO₂+H₂O=2HNO₃+2NO求出過量的NO₂，然后根據4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃求氧氣體積，進而計算NO₂的體積．

解答 解：可能發(fā)生的反應為：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，試管中O₂和NO₂氣體按體積比1：4混合全部溶解，液體充滿試管，假定全部為二氧化氮，剩余氣體體積為$\frac{1}{3}$×10mL=3.3mL＞2mL，說明剩余氣體為NO或氧氣．
若為氧氣，則參加反應的氣體為10mL-2mL=8mL，根據4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，可知參加此反應的NO₂的體積為8ml×$\frac{4}{5}$=6.4mL，原混合氣體中O₂的體積為10mL-6.4mL=3.6mL；
若剩余氣體為NO氣體，根據3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，可知過量的NO₂為3×2mL=6mL，反應4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃消耗的氣體總體積為10mL-6mL=4mL，則反應消耗的氧氣為4mL×$\frac{1}{5}$=0.8mL，則混合氣體中NO₂的體積=10mL-0.8mL=9.2mL，
答：原混合氣體中V（NO₂）=6.4mL、V（O₂）=3.6mL或V（NO₂）=9.2mL、V（O₂）=0.8mL．

點評 本題考查了氮氧化物的性質、混合物有關計算，難度中等，關鍵是分析剩余氣體的成分，再根據方程式計算．