Question

有100 mL混合气体，可能由NH₃、HCl、CO₂和NO组成，把混合气体通过浓H₂SO₄，气体体积减少30 mL，再经过Na₂O₂，气体又减少30 mL，最后经过水，剩余气体为20 mL(均在同温同压下测定，且不考虑水蒸气体积)。问：

(1)该混合气体由哪些气体混合而成？各占多少毫升？

(2)最后剩余20 mL是什么气体？简要说明理由。

Answer 1

解析：混合气体通过浓H₂SO₄，体积减少30 mL，即V(NH₃)=30 mL，由NH₃的存在知不可能有HCl气体，则剩余气体为CO₂和NO体积为100 mL-30 mL=70 mL

设CO₂体积为x，则NO为(70 mL-x)，

由反应方程式：2CO₂+2Na₂O₂====2Na₂CO₃+O₂可知生成的O₂体积为。

①若氧气过量

       2NO    +  O₂  ====  2NO₂

          2          1                  2

70 mL-x        70 mL-x

解之，不合理。

②若NO过量，依题意有

2NO+O₂====2NO₂

   2     1             2

   x                x

(70 mL-x)-x+x=40 mL

所以x=30 mL

即V(CO₂)=30 mL

V(NO)=70 mL-30 mL=40 mL

由上可知NO过量了10 mL，生成了30 mL NO₂，经过水后，最后剩余的20 mL气体为NO，因为由

3NO₂+H₂O====2HNO₃+NO

  30                                 10

生成了10 mL NO，加上过量的10 mL，共20 mL NO。

答案：(1)混合气体由NH₃、CO₂、NO组成，其中V(NH₃)=30 mL，

V(CO₂)=30 mL，V(NO)=40 mL。

(2)最后剩余的20 mL气体为NO。