Question

某混合氣體X，可能由H₂、CO、CO₂和水蒸氣中的一種或幾種組成，現將混合氣體通入灼熱的CuO，完全反應后，固體CuO質量減少1.6 g；再將反應后的混合氣體全部導入足量的澄清石灰水中，生成白色沉淀10 g。根據以上信息，分析下列有關X的組成推斷正確的是(　　)

A．X一定只由CO組成

B．X一定只由H₂和CO₂組成

C．X可能由0.1 g H₂和4.4 g CO₂組成

D．X可能由0.1 g H₂、1.4 g CO、2.2 g CO₂組成

Answer 1

解析：選D　由反應后混合氣體全部導入足量澄清石灰水中生成白色沉淀10 g可知，原混合氣體中碳元素的物質的量n(C)＝n(CaCO₃)＝10 g÷100 g·mol^－1＝0.1 mol，即混合氣體中存在CO、CO₂中的一種或兩種，且這兩種含碳混合氣體的物質的量或一種含碳氣體的物質的量為0.1 mol，由此判斷A項和B項錯；假設混合氣體中含碳氣體只有CO₂，則一定含有氫氣，由混合氣體通入灼熱的CuO后，CuO質量減少1.6 g可知，氫氣的物質的量n(H₂)＝1.6 g÷16 g·mol^－1＝0.1 mol，即其質量為0.2 g，C項錯；選項D中氫氣和CO均能還原CuO，二者“奪取”的CuO中的O為0.1 g÷2 g·mol^－1＋1.4 g÷28 g·mol^－1＝0.1 mol，與CuO減少的1.6 g氧原子相符，同時n(C)＝1.4 g÷28 g·mol^－1＋2.2 g÷44 g·mol^－1＝0.1 mol，D項正確。