Question

将NO₂、NH₃、O₂的混合气体26.88L通过稀硫酸后，溶液质量增加45.75g，气体体积缩小为2.24L，将带火星的木条插入其中，木条不复燃．则原混合气体的平均相对分子质量为（气体体积均在标准状况下测定）（　　）

A．31.667

B．35.785

C．38.125

D．40.625

Answer 1

分析：根据混合气体所发生的反应：氨气与稀硫酸溶液发生反应、NO₂和O₂在溶液中发生反应结合公式n=

V

Vm

进行计算．

解答：解：该混合气体的物质的量为n=

V

Vm

=

26.88L

22.4L/mol

=1.2mol；氨气与稀硫酸溶液发生如下反应：2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄（若氨气过量，则过量的氨气会溶于水）；NO₂和O₂在溶液中发生如下反应：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；2NO+O₂=2NO₂；将两个反应方程式相加可得总反应方程式：O₂+4NO₂+2H₂O=4HNO₃（此反应仅用于计算）由质量守恒定律可得：溶液增加的质量为溶解的气体的质量，所以溶液增加的质量加剩余气体的质量为原混合气体的质量，带火星的木头不复燃说明氧气充分反应，则剩余的2.24L气体为NO；剩余气体的物质的量为n=

V

Vm

=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，则剩余的NO的质量为m=n×M=0.1mol×30g/mol=3g，所以原混合气体的质量为3g+45.75g=48.75g，所以原混合气体的平均摩尔质量M=

m

n

=

48.75g

1.2mol

=40.625g/mol．
综上所述结合选项，则得出结论：原混合气体的平均相对分子质量为40.625（摩尔质量在数值上等于相对分子质量）．
故选D．

点评：本题是一道平均分子量的计算题，考查学生分析和解决问题的能力，综合性较强，难度较大．