氮氧化物與水反應(yīng)的計算

1、第八講氮氧化物與水反應(yīng)的計算（難點 ）.氮氧化物與水反應(yīng)的四種基本形式1 NO2 或 NO2 與 N2 （非O2 ）的混合氣體與水反應(yīng)的計算2 NO2 與 O2 的混合氣體與水反應(yīng)的計算3 NO與Q的混合氣體與水反應(yīng)的計算4 NO2 、 NO、 O2 三種混合氣體與水反應(yīng)的計算.兩個基本反應(yīng)式與三個基本關(guān)系式1 兩個基本反應(yīng)式3 NC2 + H2O = 2 HNO3 + NO2 NO + C2 = 2 NC22三個基本關(guān)系式.X2+，意在消去中間產(chǎn)物 NC導(dǎo)出NO、Q全部轉(zhuǎn)化為HNC3的關(guān)系式1: 4 NO+ O2 + 2 H 2O = 4 HNO 3.X 2+X 3,意在消去NO得出NO、Q

2、 全部轉(zhuǎn)化為HNQ的關(guān)系式2:4 NO+3 O2 + 2 H 2O = 4 HNO 3.、 兩關(guān)系式相加得關(guān)系式 3:NO2 + NO + H 2O + O2 = 2HNO3它揭示的是當NO2 、 NO、 O2 的物質(zhì)的量相等時將全部轉(zhuǎn)化為硝酸，誰都沒有剩余。三 兩個基本反應(yīng)式與三個基本關(guān)系式的應(yīng)用1 NO2 或 NO2 與 N2 （非O2 ）的混合氣體與水反應(yīng)的計算例1.將盛有N2和NO混合氣體的試管倒立與水中，經(jīng)足夠時間后，試管內(nèi)氣體的體積縮小為原體積的 3/5,則原混合氣體中 2和NO的體積比是：A 1 ： 1 B 2： 3 C 1： 3 D 3： 1解析：設(shè)試管的容積為 1體積，其中含

3、N2的體積為X,含NO的體積為Y。由基本反應(yīng)式：3 NO2 + H2O = 2 HNO3 + NO可知：Y體積NO溶于水生成 Y/3體積不溶于水的 NO于是，得如下方程組：X+Y = 1解得： X = 2/5 V （ N2 ） ： V（ NO2 ） = 2 ： 3X+Y/3 = 3/5 Y = 3/5結(jié)論 1： NO2 或 NO2 與 N2 （非O2 ）的混合氣體與水反應(yīng)的計算，可依據(jù)3 NO2 + H2O = 2 HNO3+ NO基本反應(yīng)式，根據(jù)反應(yīng)前后氣體體積差值計算。2 NO2 與 O2 的混合氣體與水反應(yīng)的計算例 2 將標準狀況下的NO2 與 O2 按體積比4： 3 混合后充入一干燥燒

4、瓶中，然后將燒瓶倒立于水中，充分作用后燒瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為：A 1/ mol/LB 4/7X 1/ mol/LC 4/5 x 1/ mol/L D 4/5 mol/L解析：設(shè)燒瓶容積為1 升，則V（ NO2 ） ： V（ O2 ） = 4： 31 升混合氣體中，V（ NO2 ） = 4/7 L 、 V（ O2 ） = 3/7 L ，則有：4 NO2 + O2 + 2 H 2O = 4 HNO 34 X 44/73/7 X（O2過量 2/7 L）X =（ 4/7 ） / mol燒瓶中殘留O2 2/7 L 燒瓶中溶液5/7 LC（HNO） = X/ （5/7 L） = 4/5 X 1/ mo

5、l/L結(jié)論2： NO2 與O2 的混合氣體與水反應(yīng)的計算要應(yīng)用4 NO2 + O2 + 2 H 2O = 4 HNO 3 關(guān)系式，當：XI （NO2）：V（O2 ）= 4：1 時，恰好完全反應(yīng)；XII （NO2）：V（O2 ） 4：1 時，NO2 過量，剩余氣體為NOXIII （ NO2 ） ： V（O2 ） 4 ： 1 時，O2 過量，剩余氣體為O23 NO與Q的混合氣體與水反應(yīng)的計算例3:將一充滿NO勺試管倒扣于水槽中，然后向試管中通入一定量的Q,試管中恰好充滿水時，通入的 Q與原NO的體積比為多少？假設(shè)生成的溶質(zhì)不向外擴散，且為標準狀 況，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？解析：依據(jù)與反應(yīng)

6、的關(guān)系式4 NO +3 O2 + 2 H 2O = 4 HNO 3 ，試管中恰好充滿水時，也就是Q與NO完全反應(yīng)時，V （Q）: V （NO） = 3: 4C（HNO 3 ）=n（HNO3 ） / V（ HNO 3 ） =n（NO） / V（NO）=1/ mol/L（NO的體積就是HNO溶液的體積，NO的物質(zhì)的量就是 HNO的物質(zhì)白量。）結(jié)論3: NO與Q同時通入水中時，應(yīng)選用關(guān)系式4 NO+3 O2 + 2 H 2O = 4 HNO 3 ,當：V （NO） ：V（O2） 4 ：3 時，剩余O2 ；V （NO） ：V（O2）4：3 時，剩余NO ；V （NO） ：V（O2） = 4：3 時，恰

7、好完全反應(yīng)。4 NO2 、 NO、 O2 三種混合氣體與水反應(yīng)的計算例 4 把40ml NO和NO2 的混合氣體與20ml O2同時通入倒立在水槽里盛滿水的量筒中，充分反應(yīng)后，量筒里還剩下5ml 氣體。求原混合氣體中NO 、 NO2 各是多少毫升？（氣體體積均在相同條件下測得）解析：剩余氣體只存在兩種可能性：.剩余5毫升氣體是 Q，設(shè)原混合氣體中 NO、NO分別為x、y毫升依據(jù)關(guān)系式4 NO 3 O 24NO2 O 2X 3/4 Xy y/4X+y=403X4 + y/4 = 20- 5 解得 x = 10(ml) y = 30(ml).剩余5毫升氣體是NO依據(jù)關(guān)系式4 NO 3 O 24NO

8、2 O 2x-53/4(x-5)y y/4x+y = 403/4(x-5) + y/4 = 20解得 x = (ml) y = (ml)結(jié)論4:混合氣體中既有 NO又有NQ ,必須用兩個關(guān)系式：4 NO + Q+ 2 H2O = 4 HNO;4 NO+3 O2 + 2 H 2O = 4 HNO 3 分別考慮各自的轉(zhuǎn)換加以計算。關(guān)鍵是必須考慮剩余氣體的兩種可能性，提供兩組可能的解。四課后習(xí)題1 如右圖所示試管中充滿了標準狀況下的氣體，充分溶解和反應(yīng)之后，若溶液全部留在試管中，所得溶液的濃度不是1/L 的是A HClB NH3C. NO、Q（體積比 4： 1） D .NO2 . 一定條件下，將等體

9、積的NO和Q的混合氣體置于試管中，并將試管倒立在水里。充分反應(yīng)后，剩余氣體的體積與原混合氣體的體積比是多少？3 .將Vml NO2和NO的混合氣體通過水吸收后，得到 aml無色氣體A,將此氣體與等體 積的Q混合，再用水充分吸收，收集到 5ml無色氣體B,試回答：A、B分別是什麼氣體？ A 氣體的體積是多少？ 求出V 的取值范圍4 .室溫時，容積為 18ml的試管里充滿 NO氣體，然后將它倒置在水中，直到管內(nèi)水面 不再上升為止，再通入 6mlC2,最后試管中還有：A 3ml O2B O2 C 3mlNO D5 .已知 NO2 和 NaOH液反應(yīng)：2NO + 2NaOH = NaNO +NaNQ

10、+ H 2O;NO 和 NO 與 NaOH溶液反應(yīng)：NO + NO2 + 2NaOH = 2 NaNO2+ H2O;在盛有amoINQ bmol NO2和cmol O 2的密閉容器中壓強幾乎為零，設(shè)密閉容器的容積為 VL, 則NaOH液的物質(zhì)的量濃度是多少？6 相同狀況下，在體積相同的三個燒瓶中分別盛有NH3、 HCI 和 NO2 氣體，并分別倒立在水槽里。充分溶解后燒瓶內(nèi)三種溶液物質(zhì)的量濃度為（設(shè)燒瓶內(nèi)三種溶液未擴散到水槽里）A 1:1:1B 2:2:3C 3:3:2D 2:2:17 .標準狀況下，由NO、0、NH3三種氣體組成的混合氣體 11.2 L,讓其反復(fù)通過稀 HNO 溶液，質(zhì)量增加

11、14.2g,最后氣體體積縮小到 1.12 L,該剩余氣體遇空氣不變色，求原混合 氣體的組成。8 .某硝酸鹽R（NO） 2受熱分解為RO NO和Q,將生成的氣體充滿一干燥燒瓶（標況），再將燒瓶倒置在水中，當液面不再上升時，燒瓶中溶液的物質(zhì)的量濃度為（B）A. mol L-1B. m礪 L-1C. mol 匕 L-1D.mol ”1-19 .將盛有a mL NO和Q的試管倒扣在水里，最后試管中剩余氣體的體積是a/6 mL則原試管中NO和Q的體積比是A. 6: 1 B , 2: 1 C .1:2 D . 9: 110.在標況下，和 Q的混合氣體，通過足量 NaQ并充分反應(yīng)后，再緩緩?fù)ㄈ氲箍墼谒?中充

12、有的試管中，當反應(yīng)完畢時，試管里恰好充滿液體，求原混合氣體中 CO和Q各多少mL?五、參考答案1、C ;該類問題的解題思路是：設(shè)進入容器的液體體積為升（標況） ，也就是被吸收 氣體的總體積為升，若這些氣體轉(zhuǎn)化成的溶質(zhì)是1 mol,所得溶液的物質(zhì)的量濃度即為1/L ,C中假定NO為4體積，Q為1體積，被吸收氣體總體積為 5,即溶液體積為5體積，而只有 4/5（NO2）體積轉(zhuǎn)化為溶質(zhì) HNO,故溶液體積小于 1/2、1: 8 ; （依據(jù)關(guān)系式 4 NO+3 O2 + 2 H 2O = 4 HNO 3 ,試管中將剩余 1/8 O 2）3、A: NO（NM溶于水，該氣體只能是 NO） B: Q （ N

13、O與Q完全反應(yīng)的比例為 4: 3, 如今二者比例為 4: 4,剩余的只能是 O ,且為Q總量的1/4 ,也是NO氣體體積的1/4 ） 20moi 20V60 （分別計算假如混合氣體全是 NO或NO時的V值）4、B; （NO2被水吸收2/3,生成NO 1/3,所以NO為6ml,完全吸收 6mlNO需5、（a+b）/V ;（壓強為零表明氣體被完全吸收，氣體的物質(zhì)的量等于NaOH?質(zhì)的量）6、A;（只要設(shè)進入容器的溶液體積為升（標況），再觀察1mol該氣體轉(zhuǎn)化為溶質(zhì)的物質(zhì)的量是否也是1mol,該類問題都可明明白白作答。）7、NO ; O 2 ; NH 3解析：剩余氣體遇空氣不變色，只能是 Q,為mol , NH被全吸收。設(shè)混合其中NH的物質(zhì)的量為x、被吸收的Q物質(zhì)的量為V、則NO物質(zhì)的量為4yX+5y=17x+32y+46X 4y=解以上方程組即可。8、B;（詳見第1題解析）9、BD;（該題有兩種可能情況：剩余氣體為Q,即反應(yīng)的5a/6 mL中,V（NQ） : V（O2 ）=4 : 1,