Question

       将容积为50 mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5 mL。则原混合气体中NO₂和O₂体积比可能是__________或________。

Answer 1

答案　18∶7　43∶7

解析　NO或NO₂与O₂混合气体与水的反应计算关系式可由下列化学方程式推导出来。

2NO＋O₂===2NO₂                                                                                                                                                                                                     ①

3NO₂＋H₂O===2HNO₃＋NO                                                                                    ②

由②×2＋①得

4NO₂＋O₂＋2H₂O===4HNO₃                                                                                                                                                                        ③

由①×3＋②×2

4NO＋3O₂＋2H₂O===4HNO₃                                                                                                                                                                       ④

③、④两式就是平时计算经常用到的关系式。

设剩余的5 mL气体为O₂，则参加反应③的NO₂和O₂的总体积为50 mL－5 mL＝45 mL

则原混合气体里，NO₂的体积为45 mL×4/5＝36 mL

O₂的体积为50 mL－36 mL＝14 mL

即NO₂与O₂的体积比为36∶14＝18∶7。

设剩余的5 mL气体为NO，由②式得过量的NO₂体积为15 mL，则发生反应③的NO₂和O₂的总体积为50 mL－15 mL＝35 mL

则原混合气体里，O₂的体积为35 mL×1/5＝7 mL，NO₂的体积为50 mL－7 mL＝43 mL

即NO₂与O₂的体积比为43∶7。