高中化学 第四章 非金属及其化合物 重难点7 氮的氧化物溶于水的计算（含解析）新人教版必修1-新人教版高一必修1化学试题VIP专享VIP免费

重难点7氮的氧化物溶于水的计算1．反应原理3NO2＋H2O=2HNO3＋NO①2NO+O2=2NO2②反应①×2＋②⇒4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3③反应①×2＋②×3⇒4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3④2．计算类型（1）NO2(或NO2与N2的混合气体)溶于水(反应①)：利用气体体积差法进行计算。（2）NO2与O2的混合气体溶于水(反应③)：设V(NO2)∶V(O2)＝xx<4∶1.x＝4∶1x>4∶1反应情况O2过量并剩余恰好完全反应NO2过量，剩余NO（3）NO与O2的混合气体溶于水(反应④)：设V(NO)∶V(O2)＝yy<4∶3y＝4∶3y>4∶3反应情况O2过量并剩余恰好完全反应NO过量并剩余★★★【重难点考向一】二氧化氮与水反应的实验探究【例1】如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的不可能是()A．N2与NO2的混和气体B．O2与NO2的混和气体C．NO与NO2的混和气体D．NO2一种气体【答案】A【重难点考向二】二氧化氮与水反应的有关计算【例2】将10mL充满NO2和O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2mL的无色气体，求原混合气体中NO2和O2各多少毫升？【答案】若剩余的气体是NO，则NO2和O2的体积分别为9.2mL和0.8mL；若剩余的气体是O2，则NO2和O2的体积分别为6.4mL和3.6mL。【解析】剩余2mL气体可能是NO或O2，分两种情况讨论：（1）剩余的是NO，可以看成先发生了反应：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，剩余的NO2又与水作用，最终有2mLNO产生。由反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO得，剩余的NO2体积为2mL×3＝6mL。则原有O2体积为(10mL－6mL)×1/5＝0.8mL，NO2体积为10mL－0.8mL＝9.2mL。（2）剩余的是O2，则有10mL－2mL＝8mLNO2和O2的混合气体按反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3进行。所以NO2的体积为8mL×4/5＝6.4mL，O2体积为10mL－6.4mL＝3.6mL。【名师点睛】（1）NOx和O2的混合气体溶于水，剩余气体可能为O2，也可能为NO。（2）可以利用电子守恒法解答NOx和O2混合气体溶于水的有关问题1．如图所示，集气瓶内充满某气体，置于明亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，则集气瓶内的气体可能是()①NH3②N2、H2③NO2、O2④SO2⑤CH4、Cl2．A．①②③④⑤B．①②④C．①③④⑤D．②③④【答案】C2．同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和H2．现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是()A．V1＞V2＞V3B．V1＞V3＞V2C．V2＞V3＞V1D．V3＞V1＞V2【答案】B【解析】设每种气体各占1/2L，①组合发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，剩余气体的体积为：1/2+1/6＝4/6＝2/3L；②组合发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，剩余气体的体积为1/2−1/8＝3/8L；③组合NH3全部溶于水，剩余H2为1/2L，故答案：V1＞V3＞V2,故选B。3．将24ml的NO2、NO混合气体和12ml的O2通入倒立在水槽中盛有水的量筒内，充分反应后，量筒里液面上升，最终剩余3ml气体，则原混合气体中NO的体积为()①16ml②16.5ml③7.5ml④6ml⑤18ml⑥12mlA．①②B．⑤⑥C．③④D．②④【答案】D【解析】3NO2+H2O═2HNO3+NO①，2NO+O2=2NO2②，两种反应不断交替进行，所以综合为①×2+②得：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，①×2+②×3得：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，将24ml的NO2、NO混合气体和12ml的O2通入倒立在水槽中盛有水的量筒内，充分反应后，量筒里液面上升，最终剩余3ml气体，设24ml的NO2、NO混合气体中两种气体的体积分别为X、Y；当剩余3ml气体为氧气时：依据4NO2+O2+2H2O=4HNO3，4NO+3O2+2H2O=4HNO3，分别需要氧气为：X/4、3Y/4，则:X+Y=24X/4+3Y/4=12-3解得：X=18Y=6当剩余3ml气体为一氧化氮时：依据4NO2+O2+2H2O=4HNO3，4NO+3O2+2H2O=4HNO3，分别需要氧气为：X/4、3(Y-3)/4，则：X+Y=24X/4+3(Y-3)/4=12解得：X=7.5Y=16.5，则原混合气体中NO的体积为6ml或16.5ml，故选D。.4．有一充有20mLNO和NO2混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充分反应后，仍有12mL无色气体，则原混合气体中NO和NO2体积比为______________。【答案】2:3