Question

17．有混合氣體x，它是由NO、H₂、CO₂組成，通入足量的Na₂O₂層后，變成混合氣體y，將y用電火花引燃使其充分反應，只得到濃度為70%的HNO₃溶液，無其他任何氣體，則x中NO、H₂、CO₂的體積之比為（　　）

• A． 1：1：1
• B． 1：2：7
• C． 4：2：7
• D． 2：4：7

Answer 1

分析 涉及的反應有2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2H₂+O₂=2H₂O，4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，得到濃度為70%的硝酸溶液，設硝酸為70g，則水為30g，則有n（HNO₃）=$\frac{70g}{63g/mol}$=$\frac{10}{9}$mol，n（H₂O）=$\frac{30g}{18g/mol}$=$\frac{15}{9}$mol，根據方程式結合質量守恒計算．

解答 解：涉及的反應有2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2H₂+O₂=2H₂O，4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，
得到濃度為70%的硝酸溶液，設硝酸為70g，則水為30g，則有n（HNO₃）=$\frac{70g}{63g/mol}$=$\frac{10}{9}$mol，n（H₂O）=$\frac{30g}{18g/mol}$=$\frac{15}{9}$mol，則
4NO+3O₂ +2H₂O=4HNO₃
4              3               2              4
$\frac{10}{9}$mol  n₁（O₂）  n（H₂O）  $\frac{10}{9}$mol
所以n（NO）=$\frac{10}{9}$mol，
n（H₂）=n（H₂O）=$\frac{5}{9}$mol+$\frac{15}{9}$mol=$\frac{20}{9}$mol，
2H₂ +O₂ =2H₂O
2         1       2
$\frac{20}{9}$mol$\frac{10}{9}$mol
n（O₂）=$\frac{10}{9}$mol+$\frac{3}{4}$×$\frac{10}{9}$mol=$\frac{17.5}{9}$mol，
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
                2                    1
           n（CO₂）        $\frac{17.5}{9}$mol
n（CO₂）=2×$\frac{17.5}{9}$mol=$\frac{35}{9}$mol，
則n（NO）：n（H₂）：n（CO₂）=$\frac{10}{9}$mol：$\frac{20}{9}$mol：$\frac{35}{9}$mol=2：4：7，
故選D．

點評 本題考查混合物的計算，題目難度較大，本題注意根據反應的化學方程式，從質量守恒的角度解答．