Question

【題目】氯氣和二氧化氮?dú)怏w在室溫下可以化合生成一種新的氣態(tài)化合物A，為了測(cè)定A的組成進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)，取Cl2、NO2混合氣總體積5L，測(cè)定反應(yīng)后所得氣體體積隨Cl2在原混合氣體中所占體積分?jǐn)?shù)x的變化而變化的規(guī)律．實(shí)驗(yàn)測(cè)知當(dāng)Cl2所占體積分?jǐn)?shù)為0.2或0.6時(shí)，反應(yīng)后的總體積均為4L．

（1）通過(guò)分析和計(jì)算求得化合物A的化學(xué)式為_______________________________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________________________.

（2）試討論當(dāng)x的取值范圍不同時(shí)，反應(yīng)后總體積V隨x變化的函數(shù)關(guān)系_____．

Answer 1

【答案】 NClO2 Cl2+2NO2=2NClO2 反應(yīng)后總體積V隨x變化的函數(shù)關(guān)系為0＜x≤，V=5（1﹣x）L；≤x＜1，V=2.5（1+x）L

【解析】氯氣和二氧化氮?dú)怏w在室溫下可以化合生成一種新的氣態(tài)化合物A。Cl2、NO2混合氣總體積5L，當(dāng)Cl2所占體積分?jǐn)?shù)為0.2時(shí)，氯氣的體積為1L,二氧化氮是4L；當(dāng)Cl2所占體積分?jǐn)?shù)為0.6時(shí)，氯氣的體積為3L，二氧化氮的體積是2L。因?yàn)榉磻?yīng)后的總體積均為4L，所以氯氣與二氧化氮按體積比1:2反應(yīng)，因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NO2=2NClO2，所以A的化學(xué)式為NClO2 。

由化學(xué)方程式可知，當(dāng)0＜x≤ 時(shí)，氯氣可以完全反應(yīng)，根據(jù)N元素守恒，反應(yīng)后總體積等于原來(lái)二氧化氮的體積，所以V=5（1﹣x）L；當(dāng)≤x＜1 時(shí)，二氧化氮可以完全反應(yīng)，反應(yīng)的氣體除生成物外還有可能剩余的氯氣，氣體的總體積等于反應(yīng)前的體積減去消耗的氯氣體積，所以V=5L-0.55（1﹣x）L =2.5（1+x）L.