Question

20．有一無色氣體（可能由O₂、N₂、CO₂、HCl、NH₃、H₂、NO、NO₂中的一種或幾種組成），體積為100mL．如圖示通過濃硫酸的洗氣瓶，發(fā)現氣體體積減少到一半；通過球形干燥管后氣體呈紅棕色，再將該氣體完全通入盛滿水且倒立于水槽的試管內，發(fā)現倒立于水槽的試管內的水位下降后又緩慢上升，最后試管內全部充滿液體，由此判斷：
（1）球形干燥管內的固體是Na₂O₂，，反應方程式為2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂；
（2）原氣體中一定有NH₄（50ml）和NO、CO₂（填兩種氣體），其體積分別是20ml，30ml；原氣體中一定沒有O₂、HCl、NO₂．

Answer 1

分析 有一無色氣體（可能由O₂、N₂、CO₂、HCl、NH₃、H₂、NO、NO₂中的一種或幾種組成），體積為100mL，判斷一定不含有紅棕色氣體NO₂，通過濃硫酸的洗氣瓶，發(fā)現氣體體積減少到一半說明氣體被濃硫酸吸收，判斷一定含NH₃，則一定不含與氨氣反應的氣體HCl，通過球形干燥管后氣體呈紅棕色，說明生成了二氧化氮氣體，判斷元氣體中一定含NO，則一定不含O₂，再將該氣體完全通入盛滿水且倒立于水槽的試管內，發(fā)現倒立于水槽的試管內的水位下降后又緩慢上升，最后試管內全部充滿液體，說明一定不含難溶氣體N₂、H₂，干燥管中是過氧化鈉，會和二氧化碳反應生成氧氣，且氧氣和一氧化氮體積比為3：4；

解答 解：有一無色氣體（可能由O₂、N₂、CO₂、HCl、NH₃、H₂、NO、NO₂中的一種或幾種組成），體積為100mL，判斷一定不含有紅棕色氣體NO₂，通過濃硫酸的洗氣瓶，發(fā)現氣體體積減少到一半說明氣體被濃硫酸吸收，判斷一定含NH₃，則一定不含與氨氣反應的氣體HCl，通過球形干燥管后氣體呈紅棕色，說明生成了二氧化氮氣體，判斷元氣體中一定含NO，則一定不含O₂，再將該氣體完全通入盛滿水且倒立于水槽的試管內，發(fā)現倒立于水槽的試管內的水位下降后又緩慢上升，最后試管內全部充滿液體，說明一定不含難溶氣體N₂、H₂，干燥管中是過氧化鈉，會和二氧化碳反應生成氧氣，且氧氣和一氧化氮體積比為3：4；
（1）球形干燥管內的固體是Na₂O₂，反應的化學方程式為：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，
故答案為：Na₂O₂，2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂；
（2）CO₂和過氧化鈉反應生成氧氣，氧氣和NO反應生成紅棕色氣體NO₂，氧氣和二氧化氮與水完全反應生成硝酸，發(fā)生4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，設有4molNO₂，則應有4molNO，反應2NO+O₂=2N0₂和4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃共需要氧氣為：2mol+1mol=3mol，二氧化碳的物質的量：6mol，
則n（CO₂）：n（NO）=6：4=3：2，CO₂體積為$\frac{3}{5}$×（100ml-50ml）=30ml，NO氣體體積=$\frac{2}{5}$×（100ml-50ml）=20ml，
原氣體中一定含NH₃體積為50ml，CO₂體積為30ml，NO體積為20ml，原氣體中一定不含O₂、HCl、NO₂，
故答案為：NO、CO₂ ，20ml，30ml，O₂、HCl、NO₂．

點評 本題考查混合氣體的組成判斷，明確常見氣體的性質是解題關鍵，主要是氣體通過試劑后的體積變化分析判斷，題目難度中等．