Question

已知在相同温度、压强下，相同体积的气体中含有相同的分子个数．将空气和二氧化碳按体积比5：1混合（空气中氮气和氧气的体积比为4：1，不计其他成分），将足量的红热焦炭充分反应，若体积都在同温同压下测定，则反应后的气体中，一氧化碳体积分数为（ ）
A．29%
B．43%
C．50%
D．100%

Answer 1

【答案】分析：正常的空气成分按体积分数计算是：氮气占78.08%，氧气占20.95%，稀有气体占0.93%，二氧化碳占0.03%．根据碳与二氧化碳反应的化学方程式计算出1体积二氧化碳生成的一氧化碳的体积．再根据碳与氧气反应的化学方程式计算出空气中氧气和碳反应生成的一氧化碳的体积．两者相加就是反应后气体中一氧化碳的体积．反应后气体的总体积=空气体积-反应掉的氧气体积+氧气生成的一氧化碳体积+二氧化碳反应生成的一氧化碳．然后根据质量分数公式计算即可．
解答：解；1体积的二氧化碳和足量的碳反应可以得到2体积的一氧化碳（C+CO₂2CO ）．
因为原来空气中的二氧化碳仅占0.03%．所以原空气中的二氧化碳反应得到的一氧化碳忽略不计．
原5体积的空气中一共有×5=1体积的氧气．所以氧气和碳反应后（2C+O₂2CO）得到2体积的一氧化碳．
所以反应后气体的总体积为5（空气）-1（反应掉的氧气）+2（氧气生成的一氧化碳）+2（二氧化碳反应生成的一氧化碳）=8体积．
一氧化碳的体积为2+2=4体积．
所以一氧化碳的体积分数为×100%=50%．
故选C．
点评：本题对初中学生来说，有一定难度．故学生需根据所学知识，认真分析潜在的数量关系，才能正确解答．