Question

有100 mL混合氣體，可能由NH₃、HCl、CO₂和NO組成，把混合氣體通過濃H₂SO₄，氣體體積減少30 mL，再經過Na₂O₂，氣體又減少30 mL，最后經過水，剩余氣體為20 mL(均在同溫同壓下測定，且不考慮水蒸氣體積)。問：
(1)該混合氣體由哪些氣體混合而成？各占多少毫升？
(2)最后剩余20 mL是什么氣體？簡要說明理由。

Answer 1

(1)混合氣體由NH₃、CO₂、NO組成，其中V(NH₃)="30" mL，
V(CO₂)="30" mL，V(NO)="40" mL。
(2)最后剩余的20 mL氣體為NO。

混合氣體通過濃H₂SO₄，體積減少30 mL，即V(NH₃)="30" mL，由NH₃的存在知不可能有HCl氣體，則剩余氣體為CO₂和NO體積為100 mL-30 mL="70" mL
設CO₂體積為x，則NO為(70 mL-x)，
由反應方程式：2CO₂+2Na₂O₂====2Na₂CO₃+O₂可知生成的O₂體積為。
①若氧氣過量
2NO    +  O₂  ="=== " 2NO₂
2          1           2
70 mL-x     70 mL-x
所以有-+70 mL="40" mL
解之，不合理。
②若NO過量，依題意有
2NO+O₂====2NO₂
2    1      2
x        x
(70 mL-x)-x+x="40" mL
所以x="30" mL
即V(CO₂)="30" mL
V(NO)="70" mL-30 mL="40" mL
由上可知NO過量了10 mL，生成了30 mL NO₂，經過水后，最后剩余的20 mL氣體為NO，因為由
3NO₂+H₂O====2HNO₃+NO
30                    10
生成了10 mL NO，加上過量的10 mL，共20 mL NO。