Question

17．有混合气体x，它是由NO、H₂、CO₂组成，通入足量的Na₂O₂层后，变成混合气体y，将y用电火花引燃使其充分反应，只得到浓度为70%的HNO₃溶液，无其他任何气体，则x中NO、H₂、CO₂的体积之比为（　　）

• A． 1：1：1
• B． 1：2：7
• C． 4：2：7
• D． 2：4：7

Answer 1

分析 涉及的反应有2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2H₂+O₂=2H₂O，4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，得到浓度为70%的硝酸溶液，设硝酸为70g，则水为30g，则有n（HNO₃）=$\frac{70g}{63g/mol}$=$\frac{10}{9}$mol，n（H₂O）=$\frac{30g}{18g/mol}$=$\frac{15}{9}$mol，根据方程式结合质量守恒计算．

解答 解：涉及的反应有2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2H₂+O₂=2H₂O，4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，
得到浓度为70%的硝酸溶液，设硝酸为70g，则水为30g，则有n（HNO₃）=$\frac{70g}{63g/mol}$=$\frac{10}{9}$mol，n（H₂O）=$\frac{30g}{18g/mol}$=$\frac{15}{9}$mol，则
4NO+3O₂ +2H₂O=4HNO₃
4              3               2              4
$\frac{10}{9}$mol  n₁（O₂）  n（H₂O）  $\frac{10}{9}$mol
所以n（NO）=$\frac{10}{9}$mol，
n（H₂）=n（H₂O）=$\frac{5}{9}$mol+$\frac{15}{9}$mol=$\frac{20}{9}$mol，
2H₂ +O₂ =2H₂O
2         1       2
$\frac{20}{9}$mol$\frac{10}{9}$mol
n（O₂）=$\frac{10}{9}$mol+$\frac{3}{4}$×$\frac{10}{9}$mol=$\frac{17.5}{9}$mol，
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
                2                    1
           n（CO₂）        $\frac{17.5}{9}$mol
n（CO₂）=2×$\frac{17.5}{9}$mol=$\frac{35}{9}$mol，
则n（NO）：n（H₂）：n（CO₂）=$\frac{10}{9}$mol：$\frac{20}{9}$mol：$\frac{35}{9}$mol=2：4：7，
故选D．

点评 本题考查混合物的计算，题目难度较大，本题注意根据反应的化学方程式，从质量守恒的角度解答．