Question

12．10mLNO、CO₂的混合气体通过足量的Na₂O₂后，气体的体积变为6mL（相同状况），则NO和CO₂的体积比为（　　）

• A． 1：1
• B． 2：1
• C． 3：2
• D． 1：2

Answer 1

分析 发生反应有：①2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，②2NO+O₂═2NO₂，问题的关键在于NO与氧气反应存在着三种可能性，一种情况是恰好反应，一种情况是NO过量，另一种情况可能是O₂过量，据此讨论计算．

解答 解：发生反应有：①2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂，②2NO+O₂═2NO₂，
假设参加反应的CO₂为x mL，NO为y mL，则x+y=10，
 2CO₂ +2Na₂O₂ =2Na₂CO₃ +O₂…①
2mL                                 1mL  
xmL                                 $\frac{1}{2}xmL$
  2NO+O₂=2NO₂…②
 2mL  1mL  2mL 
 ymL   $\frac{1}{2}xmL$
（1）当反应②恰好反应时，即当y=x时（此时x、y都等于5），生成的NO₂的体积为5mL，不符合题意，所以选项A错误；
（2）当y＞x时，NO有过量，O₂反应完，此时反应掉的NO为xmL，则剩余的NO为（ymL-xmL），生成的NO₂气体为xmL，因此，反应最后得到的混合气体为NO和NO₂，其体积和为：（ymL-xmL）+xmL=ymL，故y=6ml，即NO体积6ml，结合x+y=10，x=4ml，则CO₂为4 mL，故NO和CO₂的体积比为6ml：4ml=3：2，故B错误，C正确；
（3）当y＜x时，NO不足，O₂过量，此时反应掉的O₂为$\frac{y}{2}$mL，剩余的O₂为（$\frac{x}{2}$mL-$\frac{y}{2}$mL），生成的NO₂气体为ymL．因此，反应最后得到的混合气体为O₂和NO₂，其体积和为：（$\frac{x}{2}$mL-$\frac{y}{2}$mL）+ymL=$\frac{x}{2}$mL+$\frac{y}{2}$mL=5mL，这与题意“气体体积缩小为6mL”不符合，这表明如果y＜x，这种情况不符合题意，所以选项D错误，
故选C．

点评 本题考查混合物的有关计算，属于讨论型计算，难度较大，侧重对学生综合能力的考查，确定可能的情况是关键．