Question

3．一无色气体，可能是由CO₂、HCl、NH₃、NO₂、NO、H₂中的一种或几种所组成，将此无色气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶，发现气体减少一部分体积，继续通过装有固体Na₂O₂的干燥管，发现从干燥管出气管端出来的气体颜色显红棕色，再将该气体通入盛满水倒立于水槽中的试管，最后气体全部被吸收，试管内仍然为一满试管液体，由此可确定：
（1）原气体一定含有NH₃、CO₂、NO，一定不会有N₂、NO₂、H₂；
（2）由最终结果可知原气体中CO₂、NO气体的体积比为3：2．

Answer 1

分析 气体为无色，则一定不含有红棕色的NO₂；
通过盛有浓硫酸的洗气瓶，发现气体减少一部分体积，说明一定含有与浓硫酸反应的NH₃；
继续通过装有Na₂O₂固体的干燥管，发现从干燥管出来的气体颜色呈红棕色，说明含有CO₂和NO，CO₂和过氧化钠反应生成氧气，氧气和NO反应生成红棕色气体NO₂；
继续将气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内，最后气体完全被吸收，试管内仍然充满液体，说明不含不溶于水的N₂、H₂，以此解答该题．

解答 解：混合气体为无色，则一定不含有红棕色的气体NO₂；
通过盛有浓硫酸的洗气瓶，发现气体体积减少一部分，说明混合气体中含有与浓硫酸发生反应的气体NH₃；
继续通过装有Na₂O₂固体的干燥管，发现从干燥管出来的气体颜色呈红棕色，该红棕色气体为二氧化氮，说明原混合气体中含有CO₂和NO，CO₂和过氧化钠反应生成氧气，氧气和NO反应生成红棕色气体NO₂；
再继续将气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内，最后气体完全被吸收，试管内充满液体，说明原混合气体中不含不溶于水的气体N₂、H₂，
（1）由以上分析可知，混合气体中一定含有的气体为：NH₃、CO₂、NO，一定不含有的气体为：N₂、NO₂、H₂，
故答案为：NH₃、CO₂、NO；N₂、NO₂、H₂；
（2）CO₂和过氧化钠反应生成氧气，反应的方程式为2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，氧气和NO反应生成红棕色气体NO₂，反应的方程式为2NO+O₂=2N0₂，
故答案为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2NO+O₂=2N0₂；
（3）CO₂和过氧化钠反应生成氧气，氧气和NO反应生成红棕色气体NO₂，气体完全溶于水，说明没有氮气；氧气和二氧化氮与水完全反应生成硝酸，发生4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，设有4molNO₂，则应有4molNO，反应2NO+O₂=2N0₂和4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃共需要氧气为：2mol+1mol=3mol，
由方程式2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂可知，混合气体中应含有6molCO₂，则n（CO₂）：n（NO）=6：4=3：2，
故答案为：CO₂、NO；3：2．

点评 本题考查物质的检验和鉴别的实验设计，题目难度中等，注意掌握常见气体的性质及检验方法，试题侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，注意相关基础知识的积累．