Question

80℃，101kPa下，用如图装置进行如下实验?A?C两筒内分别装有无色气体，它们可能是NH₃?O₂?N₂?H₂S?NO?CO₂等气体，B筒内装有Na₂O₂固体，推动A的活塞，A筒内气体缓缓地全部通过B后进入C筒，C筒内气体由无色变为红棕色，但其体积换算成同温同压下却并未变化?（不考虑2NO₂═N₂O₄）
（1）C中发生反应的化学方程式是

2NO+O₂=2NO₂

．已知原C中的气体是单一气体，它是

NO

，理由是

NO与B管进来的O₂反应生成NO₂的体积与原NO体积相同，只发生了颜色变化

．
（2）将反应后C筒内气体用水充分吸收，在同温同压下，气体体积减少一半，则与水反应前C中的气体是

NO₂和NO

，理由是

若C管中只有NO₂，则剩余气体的体积为原来的1/3，若只有NO，则剩余气体的体积与原来相等，因而只能是NO₂与NO的混合气体（3：1）

．
（3）若实验开始前A?C中气体体积（换算成标况）分别为1.40L和2.24L，且A中的气体经过B管后，B管增重了1.40g?经计算和推理可判定A中的气体是

CO₂和O₂

，其质量为

2.6

g．（不必写出计算和推理过程）

Answer 1

分析：（1）一氧化氮易被空气中的氧气氧化，根据反应2NO+O₂=2NO₂，一氧化氮转化为二氧化氮体积不变解答；
（2）根据3NO₂ +2H₂O=2HNO₃ +NO分析解答；
（3）利用差量法，分析Na₂O₂与CO₂反应前后固体质量的变化量，2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂△m为2Na₂CO₃-2Na₂O₂=2CO，可知，反应前后，固体质量增加量为CO的质量，据此解答．

解答：解：（1）C筒内气体由无色变为红棕色，一氧化氮为无色气体，很容易和空气中的氧气化合，生成红棕色的二氧化氮气体；推动A的活塞，A筒内气体缓缓地全部通过B后进入C筒，C筒内气体由无色变为红棕色，但其体积换算成同温同压下却并未变化，根据反应2NO+O₂=2NO₂，一氧化氮转化为二氧化氮体积不变，只发生了颜色变化，
故答案为：2NO+O₂=2NO₂；NO；NO与B管进来的O₂反应生成NO₂的体积与原NO体积相同，只发生了颜色变化；
（2）将反应后C筒内气体用水充分吸收，在同温同压下，气体体积减少一半，根据反应3NO₂ +2H₂O=2HNO₃ +NO，可知假设全部为NO₂，则剩余气体的体积为原来的1/3，不符合题意，假设全部为NO，一氧化氮与水不反应，则剩余气体的体积与原来相等，所以，C中气体为NO和NO₂混合气体，设原混合气体的体积为V，NO₂的体积为x，根据反应3NO₂ +2H₂O=2HNO₃ +NO，生成的一氧化氮为

1

3

x，反应后的气体体积为V-X+

1

3

x=

1

2

V，X=

3

4

V，则NO₂与NO的混合气体体积比为：

3

4

V：

1

4

V=3：1，
故答案为：NO₂和NO；若C管中只有NO₂，则剩余气体的体积为原来的1/3，若只有NO，则剩余气体的体积与原来相等，因而只能是NO₂与NO的混合气体（3：1）；
（3）根据2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂△m为2Na₂CO₃-2Na₂O₂=2CO，可知，反应前后，固体质量增加量为CO的质量，B管增重的质量为与CO₂等物质的量的CO的质量，因此n（CO₂）=

1.40g

28g/mol

=0.05 mol，而C筒中气体体积无变化，则A中另一种气体为O₂，n（O₂）=

1.40L

22.4L/mol

-0.05mol=0.0125mol，故A中气体的质量为0.05mol×44g/mol+0.0125mol×32g/mol=2.6g，
故答案为：CO₂和O₂；2.6．

点评：本题考查氮的氧化物与水的反应，Na₂O₂与CO₂反应的相关计算，注意从原理上深刻理解，抓住实质并灵活应用是解答的关键，题目不难．