Question

標準狀況下，H₂S和O₂的混合氣體100mL經點燃反應完全后，恢復至原狀態，測得氣體的體積50mL，此50mL氣體可能是

1. A.
   H₂S　SO₂
2. B.
   H₂S
3. C.
   O₂、SO₂
4. D.
   SO₂

Answer 1

BC
分析：H₂S和O₂的混合氣體點燃，氧氣不足發生反應①2H₂S+O₂═2S↓+2H₂O，氧氣足量發生反應②2H₂S+3O₂═2SO₂+2H₂O，據此討論，若n（H₂S）：n（O₂）＞2：1，發生反應①，H₂S有剩余；若n（H₂S）：n（O₂）=2：1，發生反應①，沒有氣體；若n（H₂S）：n（O₂）＜2：3，發生反應②，氧氣有剩余，氣體為氧氣、二氧化硫；若n（H₂S）：n（O₂）=2：3，發生反應②，氣體為二氧化硫；若2：3＜n（H₂S）：n（O₂）＜2：1，發生反應①②，氣體為二氧化硫，據此計算判斷．
解答：H₂S和O₂的混合氣體點燃，氧氣不足發生反應①2H₂S+O₂═2S↓+2H₂O，氧氣足量發生反應②2H₂S+3O₂═2SO₂+2H₂O．
若n（H₂S）：n（O₂）＞2：1，發生反應①，H₂S有剩余，則：
2 H₂S+O₂═2 S↓+2 H₂O 體積變化△V；
2 1 3
33.3ml 16.7ml 100ml-50ml=50ml
剩余氣體H₂S為50ml，原混合氣體中H₂S為83.3ml，O₂為16.7ml．符合題意．
若n（H₂S）：n（O₂）=2：1，發生反應①，沒有氣體，H₂S為66.7ml，O₂為33.3ml．不符合題意．
若n（H₂S）：n（O₂）＜2：3，發生反應②，氧氣有剩余，則：
2 H₂S+3 O₂═2 SO₂+2H₂O 體積變化△V；
2 3 2 3
33.3ml 50ml 33.3ml 100ml-50ml=50ml
氣體為氧氣、二氧化硫，其中二氧化硫為33.3ml、氧氣為16.7ml．原混合氣體中H₂S為33.3ml，O₂為66.7ml．符合題意．
若n（H₂S）：n（O₂）=2：3，發生反應②，最后氣體為二氧化硫，體積為40ml．不符合題意．
若2：3＜n（H₂S）：n（O₂）＜2：1，發生反應①②，氣體為二氧化硫，則：
2 H₂S+3 O₂═2 SO₂+2H₂O
50ml 75ml 50ml
50ml+75ml=125ml＞100ml，不符合題意．
故氣體可能為剩余氣體H₂S為50ml；或者二氧化硫為33.3ml、氧氣為16.7ml．
故選BC．
點評：本題考查混合物計算、過量計算、討論計算等，難度中等，清楚反應過程是解題關鍵．