1、贵州省册亨一中 2011 届高三化学备考学案 9：混合气体组成的讨论已知混合气体中元素的质量比，确定混合气体的组成有一种巧妙的方法，把握了这种方法就能化解这类难题。难点磁场请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。常温下，A 和 B 两种气体组成的混合物（工业制盐酸过程中产出的一种气体混合物）中M r(A)M r(B) ，只含有 H、Cl 两种元素，而且不论 A 和 B 以何种比例混合，H 和 Cl 的质量总是大于 271 ，试确定 A 为 ，B 为 ，并简析此混合气体中有 A 的形成过程 。案例探究例题常温下 A 和 B 两种气体组成混合气体(A 的相对分子质量大于 B 的相对分子质量)
2、 ，经分析混合气体中只含有氮和氢两种元素，而且不论 A 和 B 以何种比例混合，氮和氢的质量比总大于 14/3。由此可确定 A 为_，B 为_，其理由是_。若上述混合气体中氮和氢的质量比为 71，则在混合气体中 A 和 B 的物质的量之比为_；A 在混合气体中的体积分数为 _%。命题意图：主要考查学生根据题设确定混合物成分的能力。知识依托：NH 3 中 N、H 元素的质量比。错解分析：审题不严，计算出了 A 的质量分数，或计算出了 B 的体积分数。解题思路：解答此题，首先考虑氮、氢两元素组成的化合物 NH3，分析 NH3 中氮氢质量比。NH 3 中 ，m(N)m(H)=143。题设条件下，m(
3、N) m(H) 143，这只须在 NH3 中混入 N2 即可。由题意， Mr(A)M r(B)，所以 A 为 N2，B 为 NH3，因 Mr(N2)=28，M r(NH3)=17。设混合气体中 A 和 B 的物质的量之比为 xy。由题意， “xN2yNH 3”中，14(2 xy)3y=71，解得，x y =14。 (A)=1(14)=20% 。答案：N 2 NH3 纯 NH3 中氮和氢质量比为 14/3，在纯 NH3 中混入任何比例的 N2，都将使氮和氢质量比大于 14/3 14 20。锦囊妙计已知某气体混合物由两种元素组成，且知这两种元素的质量比大于(或小于) a/b，如何确定组成混合物的成
4、分。其方法是：变不等(大于或小于) 为相等，找出两元素 (A 和 B)质量比等于 a/b 的化合物(A xBy)。若混合物中 A、B 两元素质量比大于 a/b，则在 AxBy 中混入 A(g) 或 A(xm) By(g) 符合要求；若混合物中 A、B 两元素质量比小于 a/b，则在 AxBy 中混入 B(g) 或 AxB(ym) 符合要求。(x，y ，mN)歼灭难点训练1.() 下列各组混合气体中，C 、H 元素质量比可能最小的是 ( )A.H2 和 CH4 B.CH4 和 C2H6C.C2H2 和 C2H4 D.C3H4 和 C4H82.() 将例题中的“氮”改为“碳” ；将“质量比总大于
5、14/3”改为“质量比总小于 31”将“质量比为 71”改为：“94” 。其他同例题，试求之。3.() 常温常压下，由 A、B 组成的混合气体M r(A)M r(B) ，经分析混合气体中只含碳和氧两种元素。A 和 B 不论以何种比例混合，若碳氧质量比总大于 38，则 A1 为_，B 1 为_；若碳氧质量比总小于 38，则 A2 为_，B 2 为_。若 B1 和 B2 常温混合后，碳氧质量比总小于 38 时，B 1、B 2 必须满足的关系是 n(B1) n(B2)_。4.()常温常压下，A 和 B 两种气体组成的混合气体M r(A)M r(B) ，经分析混合气体中只含有氮和氧两种元素，而且不论
6、A 和 B 以何种比例混合，氮和氧的质量比总小于 74。符合以上关系的 A、B 可能有多种，请将正确答案填入下表，可不填满，也可扩填，但填入错误的要扣分。组合 AB(注意：A 在上，B 在下，不可无序乱填 )若混合气体中氮氧质量比恰好为 72，则 A 为_，B 为_；n(A) n(B)=_ 。附：参考答案难点磁场提示：271 恰为 HCl 气体中 H 元素和 Cl 元素的质量比，可见混合物应为 H2 和 HCl 的混合气体。生产 HCl 时，可使 H2 在 Cl2 中燃烧，也可使 Cl2 在 H2 中燃烧，工业上采用后者。可以减少环境污染，保障生产安全。答案： H2 HCl 工业制盐酸过程中所
7、得混合气体中有 H2，是由于 Cl2 在过量 H2 中燃烧的结果。歼灭难点训练1.提示：C、H 质量比最小，则含 H 元素可能最多。A 中 H2 无限多时，C、H 元素比最小。答案：A2.解析：解答此题，首先从碳、氢元素形成的化合物中寻找碳氢元素质量比为 31 者。CH4 中， m(C)m(H)=124=31。题设条件下，m (C)m(H)31，这只能在 CH4 中混入 H2 (CH4 中若混入其他碳氢化合物，如 C2H2，只能使 m(C)m (H)31)。由于 Mr(A)M r(B)，所以 A 为 CH4，B 为 H2。设 混 合 气 体 中 A、 B 物 质 的 量 分 别 为 x 和 y
8、。 则 “xCH4 yH2”中 ， 12x (4x 2y)=9 4，解得， xy =32， (A)=(35)100%=60%。答案：A：CH 4 B：H 2 CH4 中碳氢质量比为 31，是气态烃中碳、氢质量比最小的，若使碳氢质量比比 31 还要小，只有在 CH4 中混入 H2 才能满足要求 32 60%3.解析：碳氧形成的化合物有 CO2 和 CO。CO 中，m(C)m (O)=1216=34；CO 2 中，m(C) m (O)=1232=3 8。若要使混合气体中碳氧质量比总大于 38，只须在 CO2 中混入 CO 即可；若要使混合气体中碳氧质量比总小于 38，只须在 CO2 中混入 O2
9、即可。可见，A 1 为 CO2，B 1 为 CO；A 2 为 CO2，B 2 为 O2。设符合条件的 B1、B 2 混合气体中，B 1、B 2 的物质的量分别为 x 和 y，由题意， “x COyO 2”中， 12x(16x 32 y)38，解得，xy2 1。答案：CO 2 CO CO2 O2 n(B1)n(B 2)21。4.解析：氮、氧两元素可形成多种化合物，如 N2O、NO、N 2O3、NO 2(N2O4)、N 2O5。其中 ， N2O 气 体 中 ， n(N) n(O)=28 16=7 4； 其 余 气 体 含 氧 量 逐 渐 升 高 ， 因 而 n(N) n(O) 7 4。 这样，在 N2O 气体中混入 NO、N 2O3、NO 2(N2O4)、N 2O5 以及 O2 中的一种，皆可使所得混合气体中 n(N) n(O)74。当 n(N)n(O)=7274 时，只有在 N2O 中混入适量 N2 才行。设混合气体中 N2O 和 N2 的 物 质 的 量 分 别 为 x 和 y。 则 “xN2O yN2”中 ， (28x 28y) 16x=7 2， 解 得 x y=1 1。答案：组合 A N2O N2O3 NO2(或 N2O4) N2O5 N2OB NO N2O N2O N2O O2N2O N2 11.w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
