Question

某工業(yè)廢氣經(jīng)處理后的成分是NO₂（含少量N₂O₄），
（1）取該混合氣體1升，通過(guò)排水集氣，收集到0.4升氣體．則原混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為是______．
（2）另取該混合氣體11.2升（折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況），在催化劑作用下，用氨氣來(lái)處理該氣體，兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，則需要氨氣的物質(zhì)的量是______．
（3）另取該混合氣體V升（折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況），通入盛有20.0g銅粉的反應(yīng)器中，充分加熱后生成氧化銅和氮?dú)�，粉末的質(zhì)量變?yōu)?1.92g．則原混合氣的體積V為_(kāi)_____（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．

Answer 1

解：（1）混合氣體1升，通過(guò)排水集氣，收集到0.4升氣體得到氣體為NO，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，二氧化氮為1.2L，設(shè)混合氣體中NO₂體積為x，N₂O₄體積為y，
x+y=1
x+2y=1.2
得到x=0.8
y=0.2
氣體平均摩爾質(zhì)量==55.2g/mol，
故答案為：55.2g/mol；
（2）依據(jù)（1）計(jì)算得到n（NO₂）：n（N₂O₄）=4：1，該混合氣體11.2升（折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況）物質(zhì)的量為0.5mol，所以n（NO₂）=0.4mol；n（N₂O₄）=0.1mol；
依據(jù)電子守恒：
NO₂～N₂～4e^-，
0.4mol 1.6mol
N₂O₄～N₂～8e^-，
0.1mol 0.8mol
NH₃～N₂～3e^-，
1 3
0.8mol 2.4mol
故答案為：0.8；
（3）依據(jù)（1）計(jì)算得到n（NO₂）：n（N₂O₄）=4：1，而差量法所得，氧元素的物質(zhì)的量是=0.12mol 所以可以得到NO₂=0.04mol，N₂O₄=0.01mol
則原混合氣的體積=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故答案為：1.12L．
分析：（1）通過(guò)排水集氣，收集到0.4升氣體為一氧化氮，計(jì)算得到二氧化氮，結(jié)合混合氣體為二氧化氮和四氧化二氮的混合氣體計(jì)算得到體積，依據(jù)體積分?jǐn)?shù)和摩爾質(zhì)量計(jì)算平均摩爾質(zhì)量；
（2）依據(jù)混合氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，計(jì)算11.2L混合氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況物質(zhì)的量，結(jié)合氧化還原反應(yīng)電子守恒計(jì)算得到；
（3）依據(jù)（1）計(jì)算得到混合氣體組成比，結(jié)合和銅反應(yīng)生成氧化銅和氮?dú)獾?變化分析，質(zhì)量增重為氧元素的質(zhì)量，結(jié)合分子式計(jì)算氣體中二氧化氮和四氧化二氮的物質(zhì)的量，計(jì)算氣體摩爾體積計(jì)算混合氣體體積．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)方程式的計(jì)算應(yīng)用，氧化還原反應(yīng)電子守恒，元素守恒，差量計(jì)算等金屬計(jì)算應(yīng)用，題目難度中等．