Question

【題目】氯氣和二氧化氮氣體在室溫下可以化合生成一種新的氣態化合物A，為了測定A的組成進行以下實驗，取Cl2、NO2混合氣總體積5L，測定反應后所得氣體體積隨Cl2在原混合氣體中所占體積分數x的變化而變化的規律．實驗測知當Cl2所占體積分數為0.2或0.6時，反應后的總體積均為4L．

（1）通過分析和計算求得化合物A的化學式為_______________________________，發生反應的化學方程式_______________________________________________________.

（2）試討論當x的取值范圍不同時，反應后總體積V隨x變化的函數關系_____．

Answer 1

【答案】 NClO2 Cl2+2NO2=2NClO2 反應后總體積V隨x變化的函數關系為0＜x≤，V=5（1﹣x）L；≤x＜1，V=2.5（1+x）L

【解析】氯氣和二氧化氮氣體在室溫下可以化合生成一種新的氣態化合物A。Cl2、NO2混合氣總體積5L，當Cl2所占體積分數為0.2時，氯氣的體積為1L,二氧化氮是4L；當Cl2所占體積分數為0.6時，氯氣的體積為3L，二氧化氮的體積是2L。因為反應后的總體積均為4L，所以氯氣與二氧化氮按體積比1:2反應，因此該反應的化學方程式為Cl2+2NO2=2NClO2，所以A的化學式為NClO2 。

由化學方程式可知，當0＜x≤ 時，氯氣可以完全反應，根據N元素守恒，反應后總體積等于原來二氧化氮的體積，所以V=5（1﹣x）L；當≤x＜1 時，二氧化氮可以完全反應，反應的氣體除生成物外還有可能剩余的氯氣，氣體的總體積等于反應前的體積減去消耗的氯氣體積，所以V=5L-0.55（1﹣x）L =2.5（1+x）L.