Question

實驗室中要測定某無色氣體的成份，已知此氣體可能由CO₂、NH₃、NO₂、N₂、NO中的一種或幾種混合而成．將此無色氣體進行以下實驗：①先通過盛有濃硫酸的洗氣瓶，發現氣體減少一部分體積；②繼續通過裝有Na₂O₂固體的干燥管，發現從干燥管出來的氣體顏色呈紅棕色；③再繼續將氣體通入盛滿水倒立于水槽中的試管內，最后氣體完全被吸收，試管內仍為一滿試管液體．由此可判斷：
（1）原氣體中一定含有

 

，一定不含有

 

．
（2）寫出②中發生反應的化學方程式

 

．
（3）由最終結果可知原氣體中

 

和

 

的體積比為

 

．

Answer 1

分析：氣體為無色，則一定不含有NO₂，
①先通過盛有濃硫酸的洗氣瓶，發現氣體減少一部分體積，說明含有NH₃；
②繼續通過裝有Na₂O₂固體的干燥管，發現從干燥管出來的氣體顏色呈紅棕色，說明含有CO₂和NO，CO₂和過氧化鈉反應生成氧氣，氧氣和NO反應生成紅棕色氣體NO₂；
③再繼續將氣體通入盛滿水倒立于水槽中的試管內，最后氣體完全被吸收，試管內仍為一滿試管液體，說明不含N₂，以此解答該題．

解答：解：氣體為無色，則一定不含有NO₂，
①先通過盛有濃硫酸的洗氣瓶，發現氣體減少一部分體積，說明含有NH₃；
②繼續通過裝有Na₂O₂固體的干燥管，發現從干燥管出來的氣體顏色呈紅棕色，說明含有CO₂和NO，CO₂和過氧化鈉反應生成氧氣，氧氣和NO反應生成紅棕色氣體NO₂；
③再繼續將氣體通入盛滿水倒立于水槽中的試管內，最后氣體完全被吸收，試管內仍為一滿試管液體，說明不含N₂，
（1）由以上分析可知一定含有NH₃、CO₂、NO，一定不含有N₂、NO₂，故答案為：NH₃、CO₂、NO；N₂、NO₂；
（2）CO₂和過氧化鈉反應生成氧氣，反應的方程式為2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，氧氣和NO反應生成紅棕色氣體NO₂，反應的方程式為2NO+O₂=2N0₂，
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，2NO+O₂=2N0₂；
（3）CO₂和過氧化鈉反應生成氧氣，氧氣和NO反應生成紅棕色氣體NO₂，氣體完全溶于水，說明沒有氮氣，氧氣和二氧化氮與水完全反應生成硝酸，發生4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，設有4molNO₂，則應有4molNO，反應2NO+O₂=2N0₂和4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃共需要氧氣為2mol+1mol=3mol，
由方程式2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂可知，應有6molCO₂，則n（CO₂）：n（NO）=6：4=3：2，
故答案為：CO₂；NO；3：2．

點評：本題考查物質的檢驗和鑒別的實驗設計，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，為高頻考點，注意相關基礎知識的積累，難度中等．