Question

将3O mL NO₂和O₂的混合气体通入倒置于水槽且装满水的量筒中，充分反应后，量筒内剩余5mL气体，则原混合气体的体积组成可能是（ ）
A．NO₂：17 mL；O₂：13 mL
B．NO₂：27 mL；O₂：3 mL
C．NO₂：15 mL；O₂：15 mL
D．NO₂：25 mL；O₂：5 mL

Answer 1

【答案】分析：NO₂和O₂混合气体与反应可能的反应式有：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，量筒内剩余5mL气体，小于30mL×=10mL，故剩余气体为氧气或NO，根据反应的方程式计算．
解答：解：NO₂和O₂混合气体与反应可能的反应式有：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，量筒内剩余5mL气体，小于30mL×=10mL，故剩余气体为氧气或NO，
剩余气体为氧气，设参加反应的氧气的体积为x，则有：
4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃
4x   x
4x+x=30mL-5mL=25mL，解得x=5mL，
所以氧气的体积为：5mL+5mL=10mL，NO₂的体积为30mL-10mL=20mL；
若剩余气体为NO，则NO₂过量，设氧气的体积为y，则：
4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃
4y   y
    3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
    3              1
（30ml-y-4y）      5mL
y=5mL，
所以NO₂的体积为30mL-5mL=25mL，
故选D．
点评：本题考查混合物的计算，题目难度中等，气体的过量判断是解题关键，若剩余气体大于原气体总体积的三分之一，则剩余的气体一定为氧气．