Question

18．有H₂、O₂、N₂的混合气体20克，在密闭的容器内点燃充分反应后，发现气体剩余2克，则下列各组数据正确的可能是（N₂不参加反应）（　　）

• A． H₂1g、O₂8g   N₂11g
• B． H₂2g、O₂16g、N₂2g
• C． H₂3g、O₂15g、N₂2g
• D． H₂2g、O₂15g、N₂3g

Answer 1

分析 这个题要分几种情况讨论，剩余气体有三种情况，即①全部是氮气，②氮气和氢气，③氮气和氧气．然后写出化学方程式分三种情况计算即可．

解答 解：剩余气体有三种情况：①全部是氮气，②氮气和氢气，③氮气和氧气．
①全部是氮气，则氢气和氧气的总质量=20克-2克=18克，设氢气的质量是x，氧气的质量就是（18-x）．
  2H₂ +O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O
   4     32
   xg  （18-x）g
$\frac{4}{xg}$=$\frac{32}{（18-x）g}$
x=2
∴氢气是2克，氧气=18克-2克=16克，氮气是2克；
②剩余气体（2克）是氮气和氢气的混合气体，则参加反应的氢气和氧气之和是18克，设参加反应的氢气的质量是y，参加反应的氧气的质量是（18-y）．
 2H₂ +O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O
   4     32
  yg   （18-y）g
$\frac{4}{yg}$=$\frac{32}{（18-y）g}$
y=2
∴氧气的质量=18克-2克=16克，氮气的质量是（0，2），氢气的质量等于参加反应的氢气+剩余的氢气，所以氢气的质量是（2，4）；
③氮气和氧气的混合气体，则参加反应的氢气和氧气之和是18克，设参加反应的氢气的质量是z，参加反应的氧气的质量是（18-z）．
2H₂ +O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O
   4     32
  zg   （18-z）g
$\frac{4}{zg}$=$\frac{32}{（18-z）g}$
z=2
∴氢气是2克，氮气的质量是（0，2），氧气的质量是（16，18）．
综合分析可知，BC都符合条件，故选：BC．

点评 学会这种分析讨论的做题方法，同时学会用区间（范围）来表示质量的大小范围．