Question

13．某气体由CO、CO₂和N₂组成，测得其中含氧元素的质量分数为60%，则该气体中含N₂的质量分数可能是（　　）

• A． 20%
• B． 25%
• C． 40%
• D． 50%

Answer 1

分析 根据一氧化碳中氧元素的质量分数，二氧化碳中氧元素的质量分数，氮气中不含氧元素，氧元素质量分数是零，假设两个极端值，只含有一氧化碳和氮气，或只含有二氧化碳和氮气，然后求出氮气的质量分数进行解答．

解答 解：一氧化碳中氧元素的质量分数为：$\frac{16}{28}$×100%=57%，
二氧化碳中氧元素的质量分数为：$\frac{32}{44}$×100%=73%，
氮气中不含氧元素，所以氧元素质量分数为0%，
假设只含有氮气和一氧化碳，所以氮气的质量分数小于43%，
假设只含有氮气和二氧化碳，设混合气氮气质量为x，二氧化碳质量为y，混合气总质量为a，
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=a}\\{x×0%+y×73%=60%×a}\end{array}\right.$
解答：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.18a}\\{y=0.82a}\end{array}\right.$
所以氮气的质量分数为：$\frac{0.18a}{a}$×100%=18%，
由于该混合气由氮气、二氧化碳、一氧化碳混合而成，所以混合气体中含N₂的质量分数大于18%，
综合分析可知，氮气的质量分数在18%和43%之间，故选：ABC．

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，但多用极值法做类似的题目；难度较大，培养学生的创新和逆向思维能力．