Question

【題目】將盛有14 mL由二氧化氮和氧氣組成的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應后剩余4 mL氣體(相同狀況下測定)，原混合氣體中二氧化氮和氧氣的體積分別是多少？____________________

Answer 1

【答案】二氧化氮8 mL，氧氣6 mL或者二氧化氮13.6 mL，氧氣0.4 mL

【解析】

可將有關的反應3NO2＋H2O=2HNO3＋NO和2NO＋O2=2NO2整合為4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，若試管中氧氣和二氧化氮氣體按體積比1∶4混合，則恰好反應全部溶解，液體充滿試管。根據題意剩余4 mL氣體，可能氧氣過量或者二氧化氮過量，剩余一氧化氮氣體。

①若為氧氣，則參加反應的氣體(O2和NO2)為14 mL－4 mL＝10mL，根據4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知，二氧化氮的體積為10 mL×＝8 mL，參加反應的氧氣的體積為10 mL－8mL＝2 mL，原混合氣體中氧氣的體積為2 mL＋4 mL＝6mL，原混合氣體中NO2為8mL；②若二氧化氮過量，剩余一氧化氮氣體，根據3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，相當于過量二氧化氮為3×4 mL＝12 mL，反應4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3消耗的氣體總體積為14 mL－12mL＝2 mL，則反應消耗的氧氣為2 mL×＝0.4 mL，消耗的二氧化氮為2 mL－0.4mL＝1.6 mL，原混合氣體中二氧化氮的體積為12 mL＋1.6mL＝13.6 mL，原混合氣體中氧氣為0.4 mL。

故答案為：二氧化氮8mL氧氣6 mL或者二氧化氮13.6 mL，氧氣0.4 mL。