Question

4．有CO、CO₂和N₂的混合气体120g，其中碳元素的质量分数为20%，则该混合气体中N₂的质量分数范围10%～33.3%．

Answer 1

分析 设该混合气体的质量为120g，则混合气体中含碳120g×20%=24克，则原来木炭就为24克，假设木炭燃烧完全生成二氧化碳，求出此时氮气的质量，假设木炭燃烧完全生成一氧化碳，求出此时氮气的质量，氮气的质量应在这两个值之间．

解答 解：设该混合气体的质量为120g．则混合气体中含碳120g×20%=24克，则原来木炭就为24克，假设木炭燃烧完全生成二氧化碳，由化学式求出此时氧元素的质量为：24g÷（$\frac{12}{44}×100%$）=88克，求出此时氮气的质量为120克-24克-84克=12克，则该混合气体中N₂的质量分数为$\frac{12g}{120g}×100%$=10%；
假设木炭燃烧完全生成一氧化碳，求出此时氧元素的质量为：24g÷（$\frac{12}{28}×100%$）=56克，求出此时氮气的质量为120克-24克-56克=40克，则该混合气体中N₂的质量分数为$\frac{40g}{120g}×100%$≈33.3%；氮气的质量应在10%～33.3%之间．
故答案为：10%～33.3%．

点评 本题是一道考查混合物质中根据某元素的质量分数来求的另外几种物质或者元素的质量分数，方法有多种，但可以用排除法做类似的题目；难度较大，培养学生的创新和逆向思维能力．