2023届高考化学二轮复习查漏补缺练氮氧化物NOxHNO3的相关计算

氮氧化物(NOx)、HNO3的相关计算题组一NOx与H2O、O2反应的计算1．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的体积之比为(气体体积均在相同状况下测得)()A．2∶3B．3∶2C．1∶4D．4∶1答案A解析二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮和水不反应，所以，剩余的气体为一氧化氮，设混合气体中二氧化氮的体积为V，则：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO气体体积减少312V20mL－12mL＝8mL所以V＝eq\f(3×8mL,2)＝12mL，即二氧化氮的体积为12mL，则原混合气体中一氧化氮的体积为20mL－12mL＝8mL，则原混合气体中NO和NO2的体积之比为8mL∶12mL＝2∶3。2．(贵阳模拟)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N2。将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列的关系正确的是()A．V1＞V2＞V3 B．V1＞V3＞V2C．V2＞V3＞V1 D．V3＞V1＞V2答案B解析设各种气体的体积都为1。①根据3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，即剩余NO的体积V1＝1＋eq\f(1,3)。②根据4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，即剩余O2的体积V2＝1－eq\f(1,4)。③剩余N2的体积V3＝1，即B项符合题意。3．将盛有12mLNO2和O2的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。(1)若剩余的气体是________，则NO2、O2的体积分别是________。(2)若剩余的气体是________，则NO2、O2的体积分别是________。答案(1)O28mL、4mL(2)NO10.8mL、1.2mL解析解题依据的化学方程式：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3；3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。设O2的体积为x，剩余的气体有两种可能：(1)若剩余O2，则V剩＝x－eq\f(1,4)×(12mL－x)＝2mL，解得x＝4mL，则NO2体积是8mL；(2)若剩余NO，则V剩＝eq\f(1,3)×[(12mL－x)－4x]＝2mL，解得x＝1.2mL，则NO2体积是10.8mL。题组二金属与硝酸反应的计算4．(湖北鄂东南市级示范高中学校联考)铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体(都已折算成标准状况)，在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为()A．9.02gB．8.51gC．8.26gD．7.04g答案B解析最终生成的沉淀是氢氧化镁和氢氧化铜，所以沉淀增加的质量就是和金属阳离子结合的OH－的质量。由于金属阳离子结合的OH－的物质的量就是金属失去电子的物质的量，所以B项正确。5．(河南洛阳模拟)有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多溶解9.6g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的体积随铁粉质量增加的变化如图所示，且每一阶段只对应一个反应(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是()A．原混合酸中NOeq\o\al(－,3)的物质的量为0.1molB．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，BC段产生H2C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4D．H2SO4浓度为2.5mol·L－1答案A解析铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，题图中，OA段产生的是NO，反应为Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；AB段的反应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；BC段产生的是H2，反应为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。根据OA段发生反应的离子方程式可知第二份溶液中NOeq\o\al(－,3)的物质的量为eq\f(5.6g,56g·mol－1)＝0.1mol，则原混合酸中NOeq\o\al(－,3)的物质的量为0.2mol。第二份溶液中最终溶质为FeSO4，此时参加反应的铁的质量是14.0g，物质的量为0.25mol，FeSO4中n(Fe2＋)∶n(SOeq