Question

实验中要测定某无色气体的成分，已知此气体可能由CO₂、NH₃、NO₂、N₂、NO中的一种或几种混合而成。将此无色气体进行以下实验：①先通过盛有浓硫酸的洗气瓶，发现气体减少一部分体积；②继续通过装有Na₂O₂固体的干燥管，发现从干燥管出来的气体颜色呈红棕色；③再继续将气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内，最后气体完全被吸收，试管内充满液体。由此可判断：

（1）原气体中一定含有______________________，一定不含有_______________。

（2）写出②中发生反应的化学方程式_____________________________________。

（3）由最终结果可知原气体中__________和__________的体积比为____________。

Answer

（1）NH3、CO2、NO；NO2、N2；

（2）2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；2NO＋O2=2NO2

（3）CO2 NO(顺序可颠倒)；3∶2(要与前一空气体对应)

【解析】

试题分析：气体为无色，则一定不含有NO2。

①先通过盛有浓硫酸的洗气瓶，发现气体减少一部分体积，说明含有NH3；

②继续通过装有Na2O2固体的干燥管，发现从干燥管出来的气体颜色呈红棕色，说明含有CO2和NO，CO2和过氧化钠反应生成氧气，氧气和NO反应生成红棕色气体NO2；

③再继续将气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内，最后气体完全被吸收，试管内仍为一满试管液体，说明不含N2。

（1）由以上分析可知一定含有NH3、CO2、NO，一定不含有N2、NO2，故答案为：NH3、CO2、NO；N2、NO2；

（2）CO2和过氧化钠反应生成氧气，反应的方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，氧气和NO反应生成红棕色气体NO2，反应的方程式为2NO+O2=2NO2，故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2NO+O2=2NO2；

（3）CO2和过氧化钠反应生成氧气，氧气和NO反应生成红棕色气体NO2，气体完全溶于水，说明没有氮气，氧气和二氧化氮与水完全反应生成硝酸，发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3，设有4molNO2，则应有4molNO，反应2NO+O2=2N02和4NO2+O2+2H2O=4HNO3共需要氧气为2mol+1mol=3mol，由方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知，应有6molCO2，则n(CO2)：n(NO)=6：4=3：2，故答案为：CO2；NO；3：2。

考点：考查了物质的检验和鉴别的实验设计的相关知识。