Question

常溫常壓下，點(diǎn)燃100mL H₂S和O₂的混合氣體，充分反應(yīng)恢復(fù)原狀況，氣體體積變?yōu)?0毫升，求原混合氣體中 H₂S和O₂的體積分別為多少？

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：

分析：H₂S和O₂的混合氣體點(diǎn)燃，氧氣不足發(fā)生反應(yīng)①2H₂S+O₂═2S↓+2H₂O，氧氣足量發(fā)生反應(yīng)②2H₂S+3O₂═2SO₂+2H₂O，據(jù)此討論，若n（H₂S）：n（O₂）＞2：1，發(fā)生反應(yīng)①，H₂S有剩余；若n（H₂S）：n（O₂）=2：1，發(fā)生反應(yīng)①，沒有氣體；若n（H₂S）：n（O₂）＜2：3，發(fā)生反應(yīng)②，氧氣有剩余，氣體為氧氣、二氧化硫；若n（H₂S）：n（O₂）=2：3，發(fā)生反應(yīng)②，氣體為二氧化硫；若2：3＜n（H₂S）：n（O₂）＜2：1，發(fā)生反應(yīng)①②，氣體為二氧化硫，據(jù)此進(jìn)行計(jì)算．

解答： 解：H₂S和O₂的混合氣體點(diǎn)燃，氧氣不足發(fā)生反應(yīng)①2H₂S+O₂═2S↓+2H₂O，氧氣足量發(fā)生反應(yīng)②2H₂S+3O₂═2SO₂+2H₂O，
若n（H₂S）：n（O₂）＞2：1，發(fā)生反應(yīng)①，H₂S有剩余，則：
2 H₂S+O₂═2 S↓+2  H₂O  體積變化△V；
2       1                  3
53.3ml 26.7ml         100mL-20mL=80mL
剩余氣體為20mLH₂S，原混合氣體中O₂為26.7mL，H₂S為：100mL-26.7mL=73.3mL，符合題意；
若n（H₂S）：n（O₂）=2：1，發(fā)生反應(yīng)①，沒有剩余氣體，不符合題意；
若n（H₂S）：n（O₂）＜2：3，發(fā)生反應(yīng)②，氧氣有剩余，則：
2  H₂S+3 O₂═2 SO₂+2H₂O    體積變化△V；
  2     3     2             3
53.3mL  80mL  53.3mL    100mL-20mL=80mL
剩余氣體為氧氣、二氧化硫，其中二氧化硫?yàn)?3.3mL，不符合題意；
若n（H₂S）：n（O₂）=2：3，發(fā)生反應(yīng)②，最后氣體為二氧化硫，體積為53.3mL，不符合題意；
若2：3＜n（H₂S）：n（O₂）＜2：1，發(fā)生反應(yīng)①②，氣體為二氧化硫，則：
2  H₂S+3 O₂═2 SO₂+2H₂O   
 20mL  30mL  20mL
發(fā)生反應(yīng)①的氣體體積為：100mL-20mL-30mL=50mL，其中消耗硫化氫的體積為：50mL×

2

3

=33.3mL，反應(yīng)消耗氧氣的體積為：50mL×

1

3

=16.7mL，
所以原混合氣體中硫化氫的總體積為：20mL+33.3mL=53.3mL，氧氣的總體積為：30mL+16.7mL=46.7mL，
答：原混合氣體中可能含有O₂26.7mL、H₂S73.3mL或53.3mL氧氣、46.7mL硫化氫．

點(diǎn)評：本題考查混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意討論法、差量法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．