Question

3．在标准状况下，CO、H₂、CO₂的混合气体50L与20L O₂（足量）点燃爆炸，当恢复到标准状况时，测得气体体积为37L，用NaOH处理后剩余气体为3L，求原混合物中各气体的体积分数．

Answer 1

分析 氧气足量，则最后剩余的3L气体为氧气，说明反应消耗了17L氧气；设出CO、H₂、CO₂的体积，然后根据总体积、消耗氧气的体积、生成二氧化碳的体积分别列式，从而计算出三者体积，最后分别计算出各气体的体积分数即可．

解答 解：一氧化碳、氢气燃烧的方程式为：2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂、2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O（l），
                                2   1       2     2   1         
设混合气体中含有CO、H₂、CO₂的体积分别为x、y、z，则①x+y+z=50L，
燃烧后的产物用NaOH处理后剩余的3L气体为氧气，则一氧化碳和氢气燃烧消耗氧气的体积为：20L-3L=17L，即：②0.5x+0.5y=17L，
反应后的37L气体中含有3L氧气，则含有二氧化碳的物质的量为：37L-3L=34L，即：③x+z=34L，
联立①②③解得：x=18L、y=16L、z=16L，
原混合物中CO的体积分数为：$\frac{18L}{50L}$×100%=36%，氢气的体积分数=二氧化碳的体积分数=$\frac{16L}{50L}$×100%=32%，
答：原混合物中CO的体积分数为36%，氢气的体积分数为32%，二氧化碳的体积分数为32%．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应原理为解答关键，注意标准状况下水的状态为液态，试题侧重考查学生的分析能力及化学计算能力．