Question

一支容积为12 mL的试管内充满O₂和NO₂的混合气体，将试管倒置于水中，充分反应后：

(1)若无气体剩余，原混合气体中NO₂和O₂的体积各为多少？

(2)若气体剩余2 mL，原混合气体中NO₂和O₂的体积各为多少？

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)V(NO2)＝9.6 mL，V(O2)＝2.4 mL． 　　(2)若剩余气体为O2，V(NO2)＝8 mL，V(O2)＝4 mL；若剩余气体为NO，V(NO2)＝10.8 mL，V(O2)＝1.2 mL． 　　解析：当NO2和O2的混合气体溶于足量的水中，发生如下反应：4NO2＋O2＋2H2O4HNO3． 　　若V(NO2)∶V(O2)＝4∶1，则无气体剩余；若V(NO2)∶V(O2)＜4∶1，则有O2剩余；若V(NO2)∶V(O2)＞4∶1，则有NO剩余(因过量的NO2和H2O反应：3NO2＋H2O2HNO3＋NO，所以剩余气体是NO)． 　　(1)设原混合气体中NO2为x mL，则O2为(12－x)mL， 　　 　　所以V(NO2)＝9.6 mL，V(O2)＝12 mL－9.6 mL＝2.4 mL． 　　(2)若剩余2 mL气体为O2，设NO2为y mL，参加反应的O2为(10－y) mL． 　　则4∶y＝1∶(10－y)，y＝8． 　　所以V(NO2)＝8 mL，V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL． 　　若剩余2 mL气体为NO，设参加反应的O2为z mL，与O2反应的NO2则为4z mL，又根据： 　　 　　与水反应的NO2为6 mL． 　　则z＋4z＝6 mL，z＝1.2，V(NO2)＝4(z＋6)mL． 　　所以V(O2)＝1.2 mL，V(NO2)＝10.8 mL．