Question

一支容積為12mL的試管內充滿O₂和NO₂的混合氣體，將試管倒置于水中，充分反應后，（1）若無氣體剩余，原混合氣體中NO₂和O₂的體積各為多少？（2）若氣體剩余2mL，原混合氣體中NO₂和O₂的體積各為多少？

Answer 1

分析：（1）根據反應4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃來算；
（2）考慮剩余氣體的成分，分兩種情況：①O₂剩余，②NO剩余來解答．

解答：解：（1）無氣體剩余，發生反應：4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃，NO₂與O₂的體積比4：1，所以NO₂為：12mL×

4

5

=9.6ml，O₂為：12mL×

1

5

=2.4ml，
答：NO₂的體積為9.6ml，O₂的體積為2.4ml；
（2）若氣體剩余2mL，分為兩種情況，一種是O₂，一種是NO．
①剩余2mLO₂，則
4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃    
 4         1
   4x+x=10
解得x=2mL，所以NO₂為8mL，O₂為2+2=4mL，
②剩余2mLNO，則
   3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
   3              1
  6mL            2mL
   4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃    
   4         1
   4x+x=12-6
解得x=1.2mL，所以NO₂為4.8+6=10.8mL，O₂為1.2mL，
答：O₂剩余時O₂為4mL，NO₂為8mL；NO剩余時O₂為1.2mL，NO₂為10.8mL．

點評：本題主要考查了NO₂、O₂、H₂O三者之間的反應，在計算時要進行過量判斷，需要強調的是NO₂過量時，剩余氣體為NO．