Question

【题目】氯气和二氧化氮气体在室温下可以化合生成一种新的气态化合物A，为了测定A的组成进行以下实验，取Cl2、NO2混合气总体积5L，测定反应后所得气体体积随Cl2在原混合气体中所占体积分数x的变化而变化的规律．实验测知当Cl2所占体积分数为0.2或0.6时，反应后的总体积均为4L．

（1）通过分析和计算求得化合物A的化学式为_______________________________，发生反应的化学方程式_______________________________________________________.

（2）试讨论当x的取值范围不同时，反应后总体积V随x变化的函数关系_____．

Answer 1

【答案】 NClO2 Cl2+2NO2=2NClO2 反应后总体积V随x变化的函数关系为0＜x≤，V=5（1﹣x）L；≤x＜1，V=2.5（1+x）L

【解析】氯气和二氧化氮气体在室温下可以化合生成一种新的气态化合物A。Cl2、NO2混合气总体积5L，当Cl2所占体积分数为0.2时，氯气的体积为1L,二氧化氮是4L；当Cl2所占体积分数为0.6时，氯气的体积为3L，二氧化氮的体积是2L。因为反应后的总体积均为4L，所以氯气与二氧化氮按体积比1:2反应，因此该反应的化学方程式为Cl2+2NO2=2NClO2，所以A的化学式为NClO2 。

由化学方程式可知，当0＜x≤ 时，氯气可以完全反应，根据N元素守恒，反应后总体积等于原来二氧化氮的体积，所以V=5（1﹣x）L；当≤x＜1 时，二氧化氮可以完全反应，反应的气体除生成物外还有可能剩余的氯气，气体的总体积等于反应前的体积减去消耗的氯气体积，所以V=5L-0.55（1﹣x）L =2.5（1+x）L.