Question

12．将盛有12mL NO₂和O₂的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O₂的体积和剩余的2mL气体分别是（　　）

• A． 1.2 mL，NO
• B． 2.4 mL，O₂
• C． 3.5 mL，O₂
• D． 4 mL，NO

Answer 1

分析 可能发生的反应为：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，试管中O₂和NO₂气体按体积比1：4混合全部溶解，液体充满试管，假定全部为二氧化氮，剩余气体体积为$\frac{1}{3}$×12mL=4mL，大于实际剩余2mL气体，则说明剩余气体为NO或氧气．
若为氧气，根据4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，求出参加此反应的O₂，相加得到原来的氧气；
若为NO，先根据3NO₂+H₂O=2HNO₃+2NO求出过量的NO₂，然后根据4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃计算O₂的体积．

解答 解：可能发生的反应为：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，试管中O₂和NO₂气体按体积比1：4混合全部溶解，液体充满试管，假定全部为二氧化氮，剩余气体体积为$\frac{1}{3}$×12mL=4mL，大于实际剩余2mL气体，则说明剩余气体为NO或氧气．
若为氧气，则参加反应的气体为12mL-2mL=10mL，根据4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，可知参加此反应的O₂的体积为10ml×$\frac{1}{5}$=2mL，原混合气体中O₂的体积为2mL+2mL=4mL；
若剩余气体为NO气体，根据3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，可知过量的NO₂为3×2mL=6mL，反应4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃消耗的气体总体积为12mL-6mL=6mL，则反应消耗的氧气为6mL×$\frac{1}{5}$=1.2mL，
故选A．

点评 本题考查了氮氧化物的性质、混合物有关计算，难度中等，关键是分析剩余气体的成分，再结合方程式讨论计算．