Question

9．在由NO₂和NO織成的混合氣體3.36L中通入1.96L O₂，再足量的水充分反應后，氣體體積變為0.56L，試討論原混合氣體的組成（所有氣體體積均在相同狀況下測定）

Answer 1

分析 發生反應：4NO₂+O₂+2H₂O═4HNO₃，4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，最后剩余0.56L氣體可能為O₂，也可能為NO．
當剩余氧氣時，根據NO₂和NO的總體積、消耗氧氣體積列方程計算各自體積；
當剩余NO時，根據參加反應的NO₂和NO的總體積、氧氣體積列方程計算參加反應的NO₂、NO體積，進而計算原混合物中NO總體積．

解答 解：最后剩余0.56L氣體可能為O₂，也可能為NO．
當剩余氧氣時，設NO₂、NO的體積分別為xL、yL，則：
4NO₂+O₂+2H₂O═4HNO₃
xL   0.25L
4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃
yL  0.75y L
可得方程組：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=3.36}\\{0.25x+0.75y=1.96-0.56}\end{array}\right.$
解得x=2.24，y=1.12
當剩余NO時，參加反應的NO₂和NO的總體積為3.36L-0.56L=2.8L，
設NO₂、NO的體積分別為aL、bL，則：
4NO₂+O₂+2H₂O═4HNO₃
aL 0.25aL
4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃
bL 0.75b L
可得方程組：$\left\{\begin{array}{l}{a+b=2.8}\\{0.25a+0.75b=1.96}\end{array}\right.$
解得a=0.28，b=2.52
故原混合氣體中NO為2.52L+0.56L=3.08L
答：原混合氣體中NO₂為2.24L、NO為1.12L或NO₂為0.28L、NO為3.08L．

點評 本題考查混合物有關計算，注意利用總反應方程式討論進行解答，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力，難度中等．