Question

氯气和二氧化氮气体在室温下可以化合生成一种新的气态化合物A，为了测定A的组成进行以下实验：取Cl₂，NO₂混合气总体积5L，测定反应后所得气体随Cl₂在原混合气体中所占体积分数x的变化而变化的规律．实验测知当Cl₂所占的体积分数为0.2或0.6时，反应后的总体积均为4L．

(1)通过分析和计算求得化合物A的化学式为________，发生反应的化学方程式为________．

(2)试讨论当x的取值范围不同时，反应后总体积V随x变化的函数关系．

Answer 1

答案：
解析：

【解答】(1)NO2Cl,Cl2＋2NO2＝2NO2Cl;(2)当0＜x≤1/3时，V总＝(5－5x)L；当1/3＜x＜1时，V总＝L 　　【巧解导析】(1)由阿伏加德罗定律可推知，同温同压时，气体体积关系可代表其物质的量的关系．因当Cl2所占体积分数为0.2与0.6时，气体体积变化一样，故当x＝0.2即V(Cl2)＝1L时，Cl2充分反应，此时气体总体积减少1L，即参加反应Cl2的体积等于气体体积的减少量；当x＝0.6时即V(Cl2)＝3L，V(NO2)＝2L时，Cl2过量，NO2充分反应，即参加反应的NO2为2L时，气体体积减少1L，说明参加反应的NO2的体积为气体体积减少量的2倍．所以反应的方程式为Cl2＋2NO2＝2A，由元素守恒可知A的化学式为NClO2或NO2Cl． 　　(2)当0＜x≤1/3时由 　　Cl2＋2NO2＝2NO2Cl　　ΔV 　　1　　2　　　2　　　　　1 　　5x　　　　　　　　　　5x 　　知反应后V总＝(5－5x)L； 　　当＜x＜1时，由 　　Cl2＋2NO2＝2NO2Cl　　ΔV 　　1　　2　　　2　　　　　1 　　　　5－5x　　　　　　　 　　知反应后V总＝5－L．

提示：

解题关键利用阿伏加德罗定律将气体体积的变化量与反应物的消耗量联系起来，以及物质过量的判断．本题易因过量判断不准而出错．