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

(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。

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
所以有-+70 mL="40" mL
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。