Question

室温时将100mLH₂S和O₂的混合气体，点燃完全反应后恢复到原来状况，体积变为40mL．下列叙述中正确的是（　　）

• A、剩余40mL气体一定是O₂
• B、剩余40mL气体是H₂S或SO₂
• C、混合气体中含H₂S 40mL或80mL
• D、剩余40mL气体是SO₂和O₂混合气体

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：H₂S和O₂的混合气体点燃，氧气不足发生反应①2H₂S+O₂═2S↓+2H₂O，氧气足量发生反应②2H₂S+3O₂═2SO₂+2H₂O，据此讨论，若n（H₂S）：n（O₂）＞2：1，发生反应①，H₂S有剩余；若n（H₂S）：n（O₂）=2：1，发生反应①，没有气体；若n（H₂S）：n（O₂）＜2：3，发生反应②，氧气有剩余，气体为氧气、二氧化硫；若n（H₂S）：n（O₂）=2：3，发生反应②，气体为二氧化硫；若2：3＜n（H₂S）：n（O₂）＜2：1，发生反应①②，气体为二氧化硫，据此计算判断．

解答： 解：H₂S和O₂的混合气体点燃，氧气不足发生反应①2H₂S+O₂═2S↓+2H₂O，氧气足量发生反应②2H₂S+3O₂═2SO₂+2H₂O．
若n（H₂S）：n（O₂）＞2：1，发生反应①，H₂S有剩余，则：
2 H₂S+O₂═2 S↓+2 H₂O 体积变化△V；
2    1                   3
40ml 20ml      100ml-40ml=60ml
剩余气体H₂S为40ml，原混合气体中H₂S为80ml，O₂为20ml，符合题意；
若n（H₂S）：n（O₂）=2：1，发生反应①，没有气体，H₂S为66.7ml，O₂为33.3ml，不符合题意；
若n（H₂S）：n（O₂）＜2：3，发生反应②，氧气有剩余，则：
2 H₂S+3 O₂═2 SO₂+2H₂O 体积变化△V；
2     3      2              3
40ml 60mL  40ml      100ml-40ml=60ml
硫化氢与氧气体积之和为100mL，没有氧气剩余，不符合题意；
若n（H₂S）：n（O₂）=2：3，发生反应②，最后气体为二氧化硫，体积为40ml，原混合气体中H₂S为40ml，O₂为60ml，符合题意；
由上述计算，可知不可能存在2：3＜n（H₂S）：n（O₂）＜2：1情况，
故剩余气体可能是40mLH₂S或者40mLSO₂，对应的原混合气体为H₂S为80ml，O₂为20ml或者H₂S为40ml，O₂为60ml，
故选BC．

点评：本题考查混合物计算、过量计算、讨论计算等，难度中等，清楚反应过程是解题关键，对应选择题利用验证法进行解答更简单．