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1、决胜高考20讲 彭贵武 编著第八讲 氮氧化物与水反应的计算（难点）一氮氧化物与水反应的四种基本形式1NO2 或NO2 与N2 （非O2 ）的混合气体与水反应的计算2NO2 与O2 的混合气体与水反应的计算3NO与O2 的混合气体与水反应的计算4NO2 、NO、O2 三种混合气体与水反应的计算 二两个基本反应式与三个基本关系式1两个基本反应式3 NO2 + H2O = 2 HNO3 + NO2 NO + O2 = 2 NO2 2三个基本关系式 2+ ，意在消去中间产物NO得出NO2 、O2 全部转化为 HNO3的关系式1：4 NO2 + O2 + 2 H2O = 4 HNO3 2+ 3，意在消去
2、NO2得出NO 、O2 全部转化为 HNO3的关系式2：4 NO +3 O2 + 2 H2O = 4 HNO3 、 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1NO2 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： A 1：1 B 2：3 C 1：3 D 3：1解析：设试管的容积为1体积，其中
3、含N2的体积为X,含NO2的体积为Y。 由基本反应式：3 NO2 + H2O = 2 HNO3 + NO可知：Y体积NO2 溶于水生成Y/3体积不溶于水的NO，于是，得如下方程组： X+Y = 1 解得：X = 2/5 V（N2 ）：V（NO2 ）= 2：3 X+Y/3 = 3/5 Y = 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3 NO2 + H2O = 2 HNO3 + NO基本反应式，根据反应前后气体体积差值计算。2NO2 与O2 的混合气体与水反应的计算例2将标准状况下的NO2 与O2 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
4、中，充分作用后烧瓶内溶液的物质的量浓度为： A 1/22.4 mol/L B 4/71/22.4 mol/L C 4/51/22.4 mol/L D 4/5 mol/L解析：设烧瓶容积为1升，则V（NO2 ）：V（O2 ）= 4：3 1升混合气体中，V（NO2 ）= 4/7 L、V（O2 ）= 3/7 L，则有： 4 NO2 + O2 + 2 H2O = 4 HNO3 422.4 22.4 4 4/7 3/7 X (O2过量2/7 L) X = （4/7）/22.4 mol 烧瓶中残留O2 2/7 L 烧瓶中溶液 5/7 LC(HNO3 ) = X/ (5/7 L) = 4/51/22.4 m
5、ol/L结论2：NO2 与O2 的混合气体与水反应的计算要应用4 NO2 + O2 + 2 H2O = 4 HNO3 关系式，当： V（NO2 ）：V（O2 ）= 4：1时，恰好完全反应； V（NO2 ）：V（O2 ） 4：1时，NO2 过量，剩余气体为NO V（NO2 ）：V（O2 ） 4：1时，O2 过量，剩余气体为O2 3NO与O2 的混合气体与水反应的计算例3：将一充满NO的试管倒扣于水槽中，然后向试管中通入一定量的O2，试管中恰好充满水时，通入的O2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4 NO +3
6、O2 + 2 H2O = 4 HNO3 ，试管中恰好充满水时，也就是O2与NO完全反应时，V（O2 ）：V（NO ）= 3：4 C(HNO3 )=n(HNO3 ) / V( HNO3 ) =n(NO) / V(NO)= 1/22.4 mol/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4 NO +3 O2 + 2 H2O = 4 HNO3 ，当：V（NO）：V（O2 ） 4：3时，剩余O2 ；V（NO）：V（O2 ） 4：3时，剩余NO ；V（NO）：V（O2 ）= 4：3时，恰好完全反应。4NO2 、NO、O
7、2 三种混合气体与水反应的计算例4把40ml NO 和NO2 的混合气体与20ml O2 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 4 NO 3 O2 4NO2 O2 X 3/4 X y y/4 X+y=40 3x/4 + y/4 = 20 5 解得 x = 10(ml) y = 30(ml) 剩余5毫升气体是NO 依据关系式4 NO 3 O2 4NO2 O2 x-5 3/4
8、(x-5) y y/4 x+y = 40 3/4(x-5) + y/4 = 20 解得 x = 27.5(ml) y = 12.5(ml)结论4：混合气体中既有NO又有 NO2 ，必须用两个关系式：4 NO2 + O2 + 2 H2O = 4 HNO3 ； 4 NO +3 O2 + 2 H2O = 4 HNO3 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 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，若溶液全部留在试管中，所得溶液的浓度不是1/22.4mol/L的是 AHCl BNH3CNO2、O2(体积比41) DNO22一
9、定条件下，将等体积的NO和O2的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Vml NO2 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O2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：A 3ml O2 B 1.5ml O2 C 3mlNO D 1.5mlNO5.已知 NO2和 NaOH溶液反应：2NO2 + 2Na
10、OH = NaNO2 +NaNO3 + H2O;NO 和NO2 与 NaOH溶液反应：NO + NO2 + 2NaOH = 2 NaNO2+ H2O;在盛有amolNO、bmol NO2和cmol O2的密闭容器中压强几乎为零，设密闭容器的容积为VL,则NaOH溶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）A 1:1:1 B 2:2:3 C 3:3:2 D 2:2:17.标准状况下，由NO2 、O2、 NH3 三种气体组成的混合气体11.2 L,
11、让其反复通过稀HNO3 溶液，质量增加14.2g，最后气体体积缩小到1.12 L，该剩余气体遇空气不变色，求原混合气体的组成。8某硝酸盐R（NO3）2受热分解为RO、NO2和O2，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）A0.8 molL-1 B molL-1 C molL-1 D molL-1 9将盛有a mL NO2和O2的试管倒扣在水里，最后试管中剩余气体的体积是a/6 mL。则原试管中NO2和O2的体积比是A6：1 B2：1 C1：2 D9：110在标况下，20.8mLCO2和O2的混合气体，通过足量Na2O2并充分反应
12、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1 mol，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4 NO +3 O2 + 2 H2O = 4 HNO3 ，试管中将剩余1/8 O2）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O2 ，且为O2总量的1/4，也是NO气体体积的1/4） 20mol 20V60 （分别计算假如混合气体全是NO或NO2时的V值） 4、B；(NO2被水吸收2/3，生成NO 1/3，所以NO为6ml，完全吸收6mlNO需O24.5ml) 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NaOH物质的量）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1
