实验室中要测定某无色气体的成份,已知此气体可能由CO2、NH3、NO2、N2、NO中的一种或几种混合而成。将此无色气体进行以下实验:①先通过盛有浓硫酸的洗气瓶,发现气体减少一部分体积;②继续通过装有Na2O2固体的干燥管,发现从干燥管出来的气体颜色呈红棕色;③再继续将气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内,最后气体完全被吸收,试管内仍为一满试管液体。由此可判断:
由最终结果可知原气体中( ) 和( )的体积比为?
參考答案:(上次写的有些笔误,以改正)
方法一:
由①得,原气体中有氨气,但算不出量,这道题不用。
由②得,原气体中一定有CO2和NO,因为红棕色气体是NO和O2反应来的,那么氧气从哪来呢?当然是CO2和Na2O2反应生成的。
由③得,生成的氧气和红棕色气体NO2的体积比为1:4(这个不知道你们老师讲过没?)
如果将O2和NO2同时通入水中,发现气体完全被吸收,则V(O2):V(NO2)=1:4
原理如下:
3NO2+H2O=2HNO3+NO________Ⅰ式
O2+2NO=2NO2______________Ⅱ式
Ⅰ式乘以2再加Ⅱ式得(消掉NO):4NO2+O2+2H2O=4HNO3
从这个式子你可以看出,反应物有气体,生成物无气体,即气体全被吸收。
那么,设原气体中有NO体积为VL,则有方程式2NO+O2=2NO2得,与过氧化钠反应后的气体中NO2的体积也为VL,反应的O2为(V/2)L,剩下的氧气为(V/4),所以二氧化碳与过氧化钠生成的氧气总体积为(3V/4)L,那么由方程式2CO2+2NaO2=2NaCO3+O2得
二氧化碳的体积为(3V/2)L,所以V(NO):V(CO2)=V:(3V/2)=2:3
方法二:
假设NO和O2不反应,那么他们的混合气体被水全部吸收,则NO和O2的体积比为4:3
原理:2NO+O2=2NO2_________Ⅰ式
3NO2+H2O=2HNO3+NO_________Ⅱ式
Ⅰ式乘以3再与Ⅱ式乘以2相加得(消掉NO2),4NO+3O2+2H2O=4HNO3
这样可直接算得原气体中NO与二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气的体积比,剩下的和方法一一样。