Question

将盛有14 mL由二氧化氮和氧气组成的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后剩余4 mL气体(相同状况下测定)，原混合气体中二氧化氮和氧气的体积分别是多少？____________________

Answer

二氧化氮8 mL，氧气6 mL或者二氧化氮13.6 mL，氧气0.4 mL

【解析】

可将有关的反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO和2NO＋O2=2NO2整合为4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，若试管中氧气和二氧化氮气体按体积比1∶4混合，则恰好反应全部溶解，液体充满试管。根据题意剩余4 mL气体，可能氧气过量或者二氧化氮过量，剩余一氧化氮气体。

①若为氧气，则参加反应的气体(O2和NO2)为14 mL－4 mL＝10mL，根据4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知，二氧化氮的体积为10 mL×＝8 mL，参加反应的氧气的体积为10 mL－8mL＝2 mL，原混合气体中氧气的体积为2 mL＋4 mL＝6mL，原混合气体中NO2为8mL；②若二氧化氮过量，剩余一氧化氮气体，根据3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，相当于过量二氧化氮为3×4 mL＝12 mL，反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为14 mL－12mL＝2 mL，则反应消耗的氧气为2 mL×＝0.4 mL，消耗的二氧化氮为2 mL－0.4mL＝1.6 mL，原混合气体中二氧化氮的体积为12 mL＋1.6mL＝13.6 mL，原混合气体中氧气为0.4 mL。

故答案为：二氧化氮8mL氧气6 mL或者二氧化氮13.6 mL，氧气0.4 mL。