Question

6．将NO₂、NH₃、O₂混合气22.4L通过稀硫酸后，溶液质量增加了26.7g，气体体积缩小为4.48L．（气体体积均在标况下测定）剩余气体能使带火星的木条着火，则混合气体的平均相对分子质量为（4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃）（　　）

• A． 28.1
• B． 30.2
• C． 33.1
• D． 34.0

Answer 1

分析 氨气与稀硫酸溶液发生如下反应：2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄（若氨气过量，则过量的氨气会溶于水）；NO₂和O₂在溶液中发生如下反应：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、2NO+O₂=2NO₂，将两个反应方程式相加可得总反应方程式：O₂+4NO₂+2H₂O=4HNO₃，带火星的木头复燃说明氧气过量，则剩余的4.48L气体为O₂，由质量守恒定律可得：溶液增加的质量为溶解的气体的质量，所以溶液增加的质量加剩余气体的质量为原混合气体的质量，进而计算混合气体平均相对分子质量．

解答 解：该混合气体的物质的量n=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，
氨气与稀硫酸溶液发生如下反应：2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄（若氨气过量，则过量的氨气会溶于水）；NO₂和O₂在溶液中发生如下反应：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、2NO+O₂=2NO₂，将两个反应方程式相加可得总反应方程式：O₂+4NO₂+2H₂O=4HNO₃，
带火星的木头复燃说明氧气过量，则剩余的4.48L气体为O₂，剩余O₂的物质的量为：n=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，则剩余的O₂的质量为m=n×M=0.2mol×32g/mol=6.4g，
由质量守恒定律可得，溶液增加的质量加剩余气体的质量为原混合气体的质量，所以原混合气体的质量为：26.7g+6.4g=33.1g，
所以原混合气体的平均摩尔质量为：$\frac{33.1g}{1mol}$=33.1g/mol，
则混合气体的平均相对分子质量为33.1，
故选C．

点评 本题考查混合物有关计算，关键是利用质量守恒定律计算混合气体总质量，侧重考查学生分析计算能力．