Question

常溫下，有一無色混合氣體，可能由Cl₂、HCl、NO、O₂、CO₂、N₂、H₂、NH₃中的兩種或多種組成，取此混合氣體200 mL進行實驗如下：
（1）將此氣體通過濃硫酸，體積減少40 mL；
（2）剩余氣體通過足量過氧化鈉固體，體積又減少40 mL;
(3)剩余氣體仍為無色，引燃后冷卻至常溫，體積又減少105 mL;
(4)最后剩余氣體為15 mL，經分析知道其中氧氣占1/3。則原混合氣體中一定不含________；一定含________，其體積分別是_________。

Answer 1

Cl₂、HCl、NO、O₂  CO₂、N₂、H₂、NH₃  80 mL、10 mL、70 mL、40 mL

題為無色氣體，首先確定無Cl₂。由（1）知混合氣體中有NH₃（體積為40 mL)，無HCl；由（2）得，
2CO₂+2Na₂O₂====2Na₂CO₃+O₂        ΔV
2                   1         1
80                 40        40
原混合氣體中CO₂體積為80 mL，結合（3）剩余氣體無色，推知無NO（CO₂與Na₂O₂反應有O₂生成）。由（3）得：2H₂+O₂====2H₂O。
原混合氣中含H₂，體積為105 mL×2/3="70" mL。反應消耗氧為105 mL×1/3="35" mL，說明O₂至少剩余40 mL-35 mL="5" mL,再結合（4）O₂體積為15 mL×1/3="5" mL，說明原混合氣體中無O₂，一定有N₂，其體積為200 mL-40 mL-80 mL-70 mL="10" mL。