高中化学 第3章 物质的性质与转化 第3节 微专题5 氮氧化物与O2溶于水的计算学案 鲁科版必修第一册-鲁科版高中第一册化学学案VIP专享VIP免费

微专题5氮氧化物与O2溶于水的计算1．NO2和O2的混合气体通入水中的计算由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2可得总反应式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，由此可知：V(NO2)∶V(O2)2．NO和O2的混合气体通入水中的计算由2NO＋O2===2NO2和4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，可得总反应式4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，由此可知：V(NO)∶V(O2)3．NO、NO2和O2的混合气体通入水中的计算(1)可先求出NO2和H2O反应生成的NO的体积，然后按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3进行分析计算。(2)也可认为NO与O2先反应生成NO2，NO2再与水反应。若O2过量，则按4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3进行分析计算；若转化后无O2剩余，则按关系式法计算。(3)有关NO、NO2、O2混合气体与H2O反应后剩余气体的问题，因NO2与H2O反应，NO与O2反应，所以剩余的气体只可能为NO或O2中的一种，绝对不会剩余NO2。【例1】在标准状况下，将O2和NO2按1∶4的体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为()A.mol·L－1B.mol·L－1C.mol·L－1D.mol·L－1C[设烧瓶的体积为VL，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3以及O2和NO2的体积比为1∶4，知NO2的体积为VL，所以最终液体充满整个烧瓶，溶液的体积为VL，NO2的物质的量为＝Vmol，所以硝酸的物质的量浓度为＝mol·L－1。]【例2】如图所示，相同条件下，两个体积相同的试管中分别装满NO2和NO气体，并分别倒置于水槽中，然后通过导管向试管中缓慢通入氧气，边通氧气边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液的物质的量浓度之比为()A．1∶1B．5∶7C．7∶5D．4∶3A[相同条件下，体积相同的试管内两种气体的物质的量相等。根据氮原子守恒，可知最终生成的HNO3的物质的量相等，因为溶质没有扩散，故两个试管内溶液的物质的量浓度相等。]1．将盛有12mLNO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2mL气体可能分别是()A．1.2mL，NOB．2.4mL，O2C．3.5mL，O2D．4mL，NOA[NO2和O2的混合气体溶于水发生的反应为：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。若剩余2mL气体为O2，则发生该反应的气体体积为10mL，其中NO28mL，O22mL，因此原混合气体中NO2体积为8mL，O2体积为2mL＋2mL＝4mL；若剩余气体为NO，根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，可知过量的NO2的体积为3×2mL＝6mL，则发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，消耗的气体总体积为12mL－6mL＝6mL，其中反应消耗的O2为6mL×＝1.2mL，NO2的总体积为12mL－1.2mL＝10.8mL，故选A项。]2．如图所示，当向试管内通入21mLO2时，最后试管中的液面仍在原来的位置，则原试管中NO体积为()A．6mLB．12mLC．16mLD．18mLB[据题意可推知反应后试管内气体为O2，且其体积与原NO体积相同。因发生反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，设原试管中NO为xmL，则反应后试管中剩余O2也有xmL，根据反应方程式有4∶3＝x∶(21－x)，解得x＝12。]3．盛有NO和NO2混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中NO和NO2的体积比是()A．3∶1B．1∶3C．2∶1D．1∶2B[根据差量法计算。假设混合气体的体积为1L，则有3NO2＋H2O===2HNO3＋NOΔV32V(NO2)0.5L解得：V(NO2)＝0.75L，则V(NO)＝1L－0.75L＝0.25L，V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。]4．将10mLNO和NO2的混合气体通入装满水倒立在水槽中的量筒内，一段时间后，最后剩余4mL气体，原混合气体中含NO体积为()A．1mLB．3mLC．5mLD．7mLA[若NO2体积为xmL，则NO体积为(10－x)mL，二氧化氮气体与水反应的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，由此可知x＋(10－x)＝4，解得：x＝9,10－x＝1。]5．NO、NO2、O2按照一定比例通入水中，能被完全吸收，无剩余气体，若NO、NO2、O2的气体体积分别为a、b、c，则a∶b∶c可能为()A．1∶5∶2B．2∶5∶1C．5∶1∶2D．5∶2∶1A[4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3、4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。NO、NO2、O2的气体体积比为1∶5∶2，物质的量之比为1∶5∶2，此时1×＋5×＝2，A正确；NO、NO2、O2的气体体积比为2∶5∶1，物质的量之比为2∶5∶1，此时2×＋5×...