Question

19．将O₂和NH₃的混合气体448mL通过加热的三氧化二铬（催化剂），充分反应后，再通过足量的水，最终收集到44.8mL氧气．原混合气体中O₂的体积可能是（假设氨全部被氧化；气体体积均已换算成标准状况）（　　）
已知：NO在 O₂存在时与水可按4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃反应进行．

• A． 231.5mL
• B． 268.8mL
• C． 287.5mL
• D． 313.6mL

Answer 1

分析 根据分析可知，混合气体的总物质的量为0.02mol，而剩余的氧气的物质的量为0.002mol，故反应的O₂和NH₃的物质的量之和为0.02mol-0.002mol=0.018mol，设氧气的物质的量为xmol，氨气的物质的量为ymol，则有x+y=0.018mol，而NH₃反应后最终变为+5价、O₂反应后变为-2价，根据反应得失电子数守恒来解题．

解答 解：根据分析可知，混合气体的总物质的量为n=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，而剩余的氧气的物质的量为n=$\frac{0.0448L}{22.4L/mol}$=0.002mol，故反应掉的O₂和NH₃的物质的量之和为0.02mol-0.002mol=0.018mol，设氧气的物质的量为xmol，氨气的物质的量为ymol，则有x+y=0.018mol ①
由于NH₃反应后最终变为+5价、O₂反应后变为-2价，根据反应得失电子数守恒可得：4x=8y  ②
解①②可知：x=0.012mol，y=0.006mol
故氧气的总量为0.012mol+0.002mol=0.014mol，在标况下的体积V=nVm=0.014mol×22.4L/mol=313.6mL，故选D．

点评 本题表面上考查了根据化学方程式的有关计算，但实际根据得失电子数守恒来计算最为简单，难度适中．