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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. NO或NO与N (非0 )的混合气体与水反应的计算2 2 2 22. N02与02的混合气体与水反应的计算3. NO与02的混合气体与水反应的计算4. NO、NO、0三种混合气体与水反应的计算22 .两个基本反应式与三个基本关系式1. 两个基本反应式3 NO + HO = 2 HNO + NO2232 NO + O = 2 NO222. 三个基本关系式(1) .X2+，意在消去中间产物NO得出NO、O全部转化为HNO的关系式1： 4 NO2232+ O+ 2 HO = 4 HNO223(2) .X2+X3,意在消去NO2
2、得出NO、O2全部转化为HNO3的关系式2：4 NO+3 O+ 2 HO = 4 HNO223.、两关系式相加得关系式3：NO+ NO + HO + O = 2HNO2223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N和NO的体积比是：22A 1：1 B 2：3 C 1：3 D 3：1解析：设试管的容积为1体积，其中含的体积为X,含N02的体
3、积为Y。由基本反应式：3 NO + H0 = 2 HNO + NO可知：Y体积NO溶于水生成Y/32232体积不溶于水的NO,于是，得如下方程组：X+Y = 1解得：X = 2/5V (N )： V(NO ) = 2： 322X+Y/3 = 3/5Y = 3/5结论1： NO或NO与N (非0 )的混合气体与水反应的计算，可依据3 NO +H0 = 2HN02222223+ NO基本反应式，根据反应前后气体体积差值计算。2. N02与02的混合气体与水反应的计算例2.将标准状况下的N02与02按体积比4： 3混合后充入一干燥烧瓶中，然后将烧C 4/5X1/ mol/LD 4/5 mol/L解析
4、：设烧瓶容积为1升，1升混合气体中，V则 V (NO )： V(0 )= 4：224/7 L、V(O )24 N024XO + 2 HO22N0 )=2= 4HNO34/73/73/7 L,则有:(0 过量 2/7 L)2瓶倒立于水中，充分作用后烧瓶内溶液的物质的量浓度为：A 1/ mol/LB 4/7X1/ mol/LX =(4/7)/ mol烧瓶中溶液烧瓶中残留0 2/72C(HNO ) = X/ (5/7 L)3结论2： N02与02的混合气体与水反应的计算要应用4系式，当：5/7 L4/5X1/ mol/LN0 + 0+ 2 H0 = 4 HN0 关2223V(N02)：V(02)=
5、4：1时，恰好完全反应；V (NO )： V(0 )4：1时，N0过量，剩余气体为NO2 2 2V(N0 )：V(0 ) 4：1时，0 过量，剩余气体为02 2 2 23. N0与02的混合气体与水反应的计算例3：将一充满N0的试管倒扣于水槽中，然后向试管中通入一定量的02，试管中恰好 充满水时，通入的02与原N0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 N0+3 0 + 2 H0 = 4 HN0 ，试管中恰好充满水时，也就223是0与N0完全反应时，V(0 )： V (N0 ) = 3：422C(HN0 )=n(HN
6、0 ) / V( HN0) =n(N0) / V(N0)=1/ mol/L333(N0的体积就是HN0溶液的体积，N0的物质的量就是HN0的物质的量。)33结论3： N0与0同时通入水中时，应选用关系式4 N0+3 0 + 2 H0 = 4 HN0，当：2223V(N0)：V(02) 4：3时，剩余02；V (N0)： V (02 )4：3 时，剩余 N0 ；V(N0)：V(0 )= 4： 3时，恰好完全反应。24. N02、N0、02三种混合气体与水反应的计算例4.把40ml N0和N02的混合气体与20ml 02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
7、合气体中N0、N0各是多少毫升？(气2 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：(1).剩余5毫升气体是02，设原混合气体中N0、N02分别为x、y毫升依据关系式 4 NO 3 O24NO2 O2X3/4 Xyy/4X+y=403x/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 O24NO2 O2x-53/4(x-5)yy/4x+y = 403/4(x-5) + y/4 = 20 解得 x = (ml) y = (ml)结论4：混合气体中既有NO又有NO，必须用两个关系式：4N0 +O +2HO =4HN
8、0 ；222234 NO+3 O + 2 HO = 4 HNO分别考虑各自的转换加以计算。223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 /L的是AHClBNH3C.NO、O (体积比 4 : 1)D. NO2 2 22. 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
9、，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NO?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 OB OC 3mlNOD225. 已知 NO 和 NaOH 溶液反应：2NO + 2NaOH = NaNO +NaNO + HO;2 2 2 3 2NO 和 NO 与 NaOH 溶液反应：NO + NO + 2NaOH = 2 NaNO+ HO;2 2 2 2在盛有amolNO、bmol NO?和cmol O2的密闭容器中压强几乎为零，设密闭容器的容积为
10、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 1:1:1B 2:2:3C 3:3:2D 2:2:17标准状况下，由N02、O2 NH3三种气体组成的混合气体11.2 L,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0昇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，
11、烧瓶中溶液的物质的量浓度为（B丄1A. mol L-1 B. mOl L-1 C.moJL-iD.mol本-i9. 将盛有a mL NO?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02的体积比是A.6：1B.2：1C.1：2D.9：110. 在标况下，和02的混合气体，通过足量Na202并充分反应后，再缓缓通入倒扣在水 中充有的试管中，当反应完毕时,试管里恰好充满液体，求原混合气体中C02和02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升（标况），也就是被吸收 气体的总体积为升，若这些气体转化成的溶质是1mol,所得溶
12、液的物质的量浓度即为1/L, C中假定N02为4体积，02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（N0）体积转化为溶质HNO，故溶液体积小于1/232、1：8；（依据关系式4 NO+3 0 + 2 H0 = 4 HNO ,试管中将剩余1/8 0 ）22323、A:NO（NO不溶于水，该气体只能是NO） B:02 （NO与02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02,且为02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NO?时的V值）4、B； （N02被水吸收2/3，生成NO 1/3，所
13、以NO为6ml,完全吸收6mlN0需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、N0 ; 0 ; NH223解析：剩余气体遇空气不变色，只能是02，为mol, NH3被全吸收。设混合其中NH3的物质的量为x、被吸收的02物质的量为y、则N02物质的量为4y X+5y=17x+32y+46X4y=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02，即反应的5a/6 mL中，V（NO2）: VQ）=4： 1,选B；02不足则剩余a/6 mL NO, V 3 N02l NO,即有3a/6 mL的NO?没有消耗02，实际 消耗了 O2的为3a/6 mL,且按V(NO2): VQ )=4： 1进行，选D。10. VCO =8mL VO= mLV4 NO3 O ,：消耗O总量为X3/4 = (ml),设原混合气体中O2 2 2 2 2为xml, CO为yml,又VCO与过量Na O反应时，2 CO1 O ,：有y/2+x=; x+y=2 2 2 2 2 2
