氮氧化物与水反应的计算

1、第八讲氮氧化物与水反应的计算(难点).氮氧化物与水反应的四种基本形式1. NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体与水反应的计算2. NO2与。2的混合气体与水反应的计算3. NO与O2的混合气体与水反应的计算4. NO2、NO、O2三种混合气体与水反应的计算.两个基本反应式与三个基本关系式1.两个基本反应式3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO22.三个基本关系式.X2+，意在消去中间产物NO得出NO2、O2全部转化为HNO3的关系式1：4NO2+O2+2H2O=4HNO3.X2+X3,意在消去NO2得出NO、O2全部转化为HNO3的关系式2:4NO+3O2+2H2O=4HN

2、O3.、两关系式相加得关系式3:NO2+NO+H2O+O2=2HNO3它揭示的是当NO2、NO、O2的物质的量相等时将全部转化为硝酸，谁都没有剩余。三.两个基本反应式与三个基本关系式的应用1 .NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体与水反应的计算例1.将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立与水中，经足够时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的3/5,则原混合气体中N2和NO2的体积比是：A1:1B2:3C1:3D3:1解析：设试管的容积为1体积，其中含N2的体积为X,含NO2的体积为丫。由基本反应式：3NO2+H2O=2HNO3+NO可知：Y体积NO2溶于水生成Y/3体积不溶于水的NO,于是，得

3、如下方程组：X+Y=1解得：X=2/5V(N2)：V(NO2)=2:3X+Y/3=3/5Y=3/5结论1:NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体与水反应的计算，可依据3NO2+H2O=2HNO3+NO基本反应式，根据反应前后气体体积差值计算。2. NO2与。2的混合气体与水反应的计算例2.将标准状况下的NO2与。2按体积比4:3混合后充入一干燥烧瓶中，然后将烧瓶倒立于水中，充分作用后烧瓶内溶液的物质的量浓度为：A1/22.4mol/LB4/7X1/22.4mol/LC4/5X1/22.4mol/LD4/5mol/L解析：设烧瓶容积为1升，贝UV(NO2)：V(。2)=4:31升混合气体中，V

4、(NO2)=4/7L、V(O2)=3/7L,则有:4NO2+O2+2H2O=4HNO34X22.422.44/73/7X=(4/7)/22.4mol烧瓶中残留。22/7L4X(O2过量2/7L)烧瓶中溶液5/7LC(HNO3)=X/(5/7L)=4/5X1/22.4mol/L结论2:NO2与O2的混合气体与水反应的计算要应用4NO2+O2+2H2O=4HNO3关V(NO2)：V(。2)=4:1时，恰好完全反应；V(NO2)：V(O2)4:1时，NO2过量，剩余气体为NOV(NO2)：V(O2)4:1时，O2过量，剩余气体为。23. NO与O2的混合气体与水反应的计算例3:将一充满NO的试管倒扣

5、于水槽中，然后向试管中通入一定量的。2,试管中恰好充满水时，通入的02与原NO的体积比为多少？假设生成的溶质不向外扩散，且为标准状况，则所得溶液的物质的量浓度为多少？解析：依据与反应的关系式4NO+3O2+2H2O=4HNO3，试管中恰好充满水时，也就是。2与NO完全反应时，V(O2)：V(NO)=3:4C(HNO3)=n(HNO3)/V(HNO3)=n(NO)/V(NO)=1/22.4mol/L(NO的体积就是HNO3溶液的体积，NO的物质的量就是HNO3的物质的量。)结论3:NO与O2同时通入水中时，应选用关系式4NO+3O2+2H2O=4HNO3,当：V(NO):V(O2)4:3时，剩余

6、。2；V(NO):V(O2)>4:3时，剩余NO;V(NO):V(O2)=4:3时，恰好完全反应。4. NO2、NO、O2三种混合气体与水反应的计算例4.把40mlNO和NO2的混合气体与20mlO2同时通入倒立在水槽里盛满水的量筒中，充分反应后，量筒里还剩下5ml气体。求原混合气体中NO、NO2各是多少毫升？(气体体积均在相同条件下测得)解析：剩余气体只存在两种可能性：.剩余5毫升气体是O2，设原混合气体中NO、NO2分别为x、y毫升依据关系式4NO3O24NO2X3/4XyX+y=403x/4+y/4=20-5解得x=10(ml)y=30(ml).剩余5毫升气体是NOO2y/4依据关

7、系式4NOx-53O23/4(x-5)4NO2yO2y/4x+y=403/4(x-5)+y/4=20结论4:混合气体中既有NO又有解得x=27.5(ml)y=12.5(ml)NO2,必须用两个关系式：4NO2+O2+2H2O=4HNO3；4NO+3O2+2H2O=4HNO3分别考虑各自的转换加以计算。关键是必须考虑剩余气体的两种可能性，提供两组可能的解。四.课后习题若溶液全部留在1 .如右图所示试管中充满了标准状况下的气体，充分溶解和反应之后，试管中，所得溶?的浓度不是1/22.4mol/L的是A.HClB.NH3C.NO2、。2(体积比4：1)D.NO22 .一定条件下，将等体积的NO和Q的

8、混合气体置于试管中，并将试管倒立在水里。充分反应后，剩余气体的体积与原混合气体的体积比是多少？3 .将VmlNO和NO的混合气体通过水吸收后，得到aml无色气体A,将此气体与等体积的。2混合，再用水充分吸收，收集到5ml无色气体B,试回答：A、B分别是什麽气体？A气体的体积是多少？求出V的取值范围4,室温时，容积为18ml的试管里充满NO2气体，然后将它倒置在水中，直到管内水面不再上升为止，再通入6mlO2,最后试管中还有：A3mlO2B1.5mlO2C3mlNOD1.5mlNO5 .已知NO2和NaOH§液反应：2NO2+2NaOH=NaNO+NaNO+H2O;NO和NO2与NaO

9、H溶液反应：NO+NO2+2NaOH=2NaNQ+H2O;在盛有amolNObmolNO2和cmolO2的密闭容器中压强几乎为零，设密闭容器的容积为VL,则NaOH§液的物质的量浓度是多少？6 .相同状况下，在体积相同的三个烧瓶中分别盛有NH3、HCI和NO2气体，并分别倒立在水槽里。充分溶解后烧瓶内三种溶液物质的量浓度为（设烧瓶内三种溶液未扩散到水槽里）A1:1:1B2:2:3C3:3:2D2:2:17 .标准状况下，由NO2、O2NH3三种气体组成的混合气体11.2L,让其反复通过稀HNO溶液，质量增加14.2g,最后气体体积缩小到1.12L,该剩余气体遇空气不变色，求原混合气体

10、的组成。8,某硝酸盐R（NO3）2受热分解为RO、NO2和。2,将生成的气体充满一干燥烧瓶（标况），再将烧瓶倒置在水中，当液面不再上升时，烧瓶中溶液的物质的量浓度为（B）A.0.8mol-L-1Bmol-L-1C.1mol-L-1D._5mol-L-128UTIA9,将盛有amLNO2和O2的试管倒扣在水里，最后试管中剩余气体的体积是a/6mL。则原试管中NO2和O2的体积比是A.6:1B,2:1C.1:2D.9:110.在标况下，20.8mLCO2和O2的混合气体，通过足量Na?O2并充分反应后，再缓缓通入倒扣在水中充有22.4mLNO的试管中，当反应完毕时，试管里恰好充满液体，求原混合气体

11、中CO2和O2各多少mL?五、参考答案1、C;该类问题的解题思路是：设进入容器的液体体积为22.4升（标况），也就是被吸收气体的总体积为22.4升，若这些气体转化成的溶质是1mol,所得溶液的物质的量浓度即为1/22.4mol/L,C中假定NO2为4体积，O2为1体积，被吸收气体总体积为5,即溶液体积为5体积，而只有4/5（NO2）体积转化为溶质HNO3,故溶液体积小于1/22.4mol2、1:8;（依据关系式4NO+3O2+2H2O=4HNO3,试管中将剩余1/8O2）3、A:NO（NO不溶于水，该气体只能是NO）B:O2（NO与O2完全反应的比例为4:3,如今二者比例为4:4,剩余的只能是

12、O2,且为O2总量的1/4,也是NO气体体积的1/4）20moi20<V<60（分别计算假如混合气体全是NO或NO时的V值）4、B;（NQ被水吸收2/3,生成NO1/3,所以NO为6ml,完全吸收6mlNO需Oz4.5ml）5、（a+b）/V;（压强为零表明气体被完全吸收，气体的物质的量等于NaOHW质的量）6、A;（只要设进入容器的溶液体积为22.4升（标况），再观察1mol该气体转化为溶质的物质的量是否也是1mol,该类问题都可明明白白作答。）7、NO20.2mol;O20.1mol;NH30.2mol解析：剩余气体遇空气不变色，只能是O2，为0.05mol,NH3被全吸收。设混合其中NH3的物质的量为x、被吸收的O2物质的量为V、则NO2物质的量为4yX+5y=0.5-0.0517x+32y+46X4y=14.2解以上方程组即可。8、B;（详见第1题解析）9、BD;（该题有两种可能情况：剩余气体为O2,即反应的5a/6mL中，V（NO2）:V（O2）=4:1,选B;O2不足则剩余