Question

20．将标准状况的NO₂、NH₃、N₂组成的混合气体10L，通过稀HNO₃溶液，溶液的质量增加了12.5g，气体的体积缩小到3.28L．求混合气体各成分的体积．

Answer 1

分析 稀硝酸质量增加的部分为氨气和部分二氧化氮，设出氨气和二氧化氮的物质的量，根据质量关系列出方程式①；最终气体为氮气和NO，利用体积关系列出方程式②，然后联立①②即可得出氨气和二氧化氮的物质的量，再根据V=nVm计算出氨气和二氧化氮的体积，最后得出氮气的体积．

解答 解：稀硝酸吸收氨气和NO₂，同时放出NO气体，
设NH₃为xmol，NO₂为y mol，则生成$\frac{y}{3}$molNO，
则溶液增加的质量为：①17x+46y-30×$\frac{y}{3}$=12.5g，
根据氮气的体积可知：②10-22.4（x+y）=3.28-22.4×$\frac{y}{3}$，
联立①②解得：x=0.1 mol、y=0.3 mol，
所以混合体中NO₂体积为：22.4L/mol×0.3mol=6.72L，NH₃体积为：22.4L/mol×0.1mol=2.24L，N₂体积为：10L-6.72L-2.24L=1.04L，
答：混合气体中含有6.72L二氧化氮、2.24L氨气和1.04L氮气．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应原理为解答关键，注意掌握质量守恒定律在化学计算中的应用，试题充分考查学生的分析能力及化学计算能力．