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巧解氮的氧化物溶于水
【关键词】 ;
【正文】摘 要:氮的氧化物与氧气混合溶于的计算技巧。
关键词:氮的氧化物 混合 过量 完全反应
NO2、NO、O2混合气体,通入水中充分反应后求剩余气体的体积,或根据反应前后气体的体积变化求原混合气体的组成,是高考中气体的计算的重点、难点、热点。计算时应抓住反应规律,巧妙求解。
一、常见的类型
1.NO2、N2混合气体溶于水
3NO2+H2O==2HNO3+NO
2.NO、O2混合气体溶于水
4NO+3O2+2H2O==4HNO3
(1) 当V(NO)∶V(O2)<4∶3时,O2过量,剩余O 2;
(2) 当V(NO)∶V(O2)=4∶3时,完全反应,无气体剩余;
(3) 当V(NO)∶V(O2)>4∶3时,NO过量,剩余NO。
3.NO2、O2混合气体溶于水
4NO2+O2+2H2O==4HNO3
(1)当V(NO2)∶V(O2)=4∶1,完全反应,无气体剩余;
(2)当V(NO2)∶V(O2)<4∶1,O2过量,剩余O2;
(3)当V(NO2)∶V(O2)>4∶1,NO2过量,剩余NO。
4.NO、NO2 、O2三种气体混合溶于水
首先:依据3NO2+H2O==2HNO3+NO
然后再根据NO、O2混合气体溶于水进行计算。
总之,无论是4NO2+O2;4NO+3O2;还是NO2+NO+O2,从组成上说均是2个或1个N2O5与H2O的作用,所以它们都等效于这个反应:N2O5+H2O=2HNO3。于是上述四个问题的解决就可以归纳到混合气体中N、O原子(或物质的量)比值来分析判断。①n(N)∶n(O)=2∶5时,无气体剩余;②当n(N)∶n(O)>2∶5时,剩余NO;③当n(N)∶n(O)<2∶5时,剩余O2。
二、例题解析
例1: 在一定条件下,将充满NO和O2的试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体体积为原混合气体体积的1/8,则原混合气体中NO和O2体积比是(B C)
A.8∶1 B.5∶3 C.1∶1 D.4∶1
【解析】:当NO和O2的体积比为4:3时其原子组成符合N2O5的形式,溶于水时将会被完全吸收。设原混合气体体积为1,则完全反应的NO和O2的总体积为7/8,因此参加反应的NO的体积为7/8×4/7=1/2, O2的体积为7/8×3/7=3/8。若剩余气体为NO则原混合气体中NO和O2体积比是(1/2+1/8):3/8=5:3;若剩余气体为O2则原混合气体中NO和O2体积比是1/2:(3/8+1/8)=1:1
例2:如图所示,当向试管内通入21mL O2时,最后试管中的液面仍在原来的位置,则原试管中NO为 ( B )
A.6mL
B.12mL
C.16mL D.18mL
【解析】:当NO和O2的体积比为4:3时其原子组成符合N2O5的形式,溶于水时将会被完全吸收。设原试管内有NO Vml,根据题意最后试管内剩余O2 Vml,则参加反应的O2为(21-V)ml,因此NO的体积为(21-V)×4/3=V,即V=12ml
例3: 常温下将盛有10 mL NO2和10 mL NO的混合气体的试管倒立于水槽中,并向其中通入O2一段时间后,试管内还剩余2 mL气体,则通入O2的体积为 (B D)
A.8mL B.8.5mL C.10mL D.12mL
【解析】:当NO2、NO和O2的混合气体中N、O原子的物质的量比值为n(N)∶n(O)=2∶5时,无气体剩余。
① 若试管内剩余2 mL气体为O2,则
N O
2 5
20 V
V=50,参加反应的O2的体积为(50-30)/2=10ml,因此原来通入O2的体积为12ml
② 若试管内剩余2 mL气体为NO,则参加反应的NO2 10ml,NO 8ml
N O
2 5
18 V
V=45,参加反应的O2的体积为(45-28)/2=8.5ml。
关键词:氮的氧化物 混合 过量 完全反应
NO2、NO、O2混合气体,通入水中充分反应后求剩余气体的体积,或根据反应前后气体的体积变化求原混合气体的组成,是高考中气体的计算的重点、难点、热点。计算时应抓住反应规律,巧妙求解。
一、常见的类型
1.NO2、N2混合气体溶于水
3NO2+H2O==2HNO3+NO
2.NO、O2混合气体溶于水
4NO+3O2+2H2O==4HNO3
(1) 当V(NO)∶V(O2)<4∶3时,O2过量,剩余O 2;
(2) 当V(NO)∶V(O2)=4∶3时,完全反应,无气体剩余;
(3) 当V(NO)∶V(O2)>4∶3时,NO过量,剩余NO。
3.NO2、O2混合气体溶于水
4NO2+O2+2H2O==4HNO3
(1)当V(NO2)∶V(O2)=4∶1,完全反应,无气体剩余;
(2)当V(NO2)∶V(O2)<4∶1,O2过量,剩余O2;
(3)当V(NO2)∶V(O2)>4∶1,NO2过量,剩余NO。
4.NO、NO2 、O2三种气体混合溶于水
首先:依据3NO2+H2O==2HNO3+NO
然后再根据NO、O2混合气体溶于水进行计算。
总之,无论是4NO2+O2;4NO+3O2;还是NO2+NO+O2,从组成上说均是2个或1个N2O5与H2O的作用,所以它们都等效于这个反应:N2O5+H2O=2HNO3。于是上述四个问题的解决就可以归纳到混合气体中N、O原子(或物质的量)比值来分析判断。①n(N)∶n(O)=2∶5时,无气体剩余;②当n(N)∶n(O)>2∶5时,剩余NO;③当n(N)∶n(O)<2∶5时,剩余O2。
二、例题解析
例1: 在一定条件下,将充满NO和O2的试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体体积为原混合气体体积的1/8,则原混合气体中NO和O2体积比是(B C)
A.8∶1 B.5∶3 C.1∶1 D.4∶1
【解析】:当NO和O2的体积比为4:3时其原子组成符合N2O5的形式,溶于水时将会被完全吸收。设原混合气体体积为1,则完全反应的NO和O2的总体积为7/8,因此参加反应的NO的体积为7/8×4/7=1/2, O2的体积为7/8×3/7=3/8。若剩余气体为NO则原混合气体中NO和O2体积比是(1/2+1/8):3/8=5:3;若剩余气体为O2则原混合气体中NO和O2体积比是1/2:(3/8+1/8)=1:1
例2:如图所示,当向试管内通入21mL O2时,最后试管中的液面仍在原来的位置,则原试管中NO为 ( B )
A.6mL
B.12mL
C.16mL D.18mL
【解析】:当NO和O2的体积比为4:3时其原子组成符合N2O5的形式,溶于水时将会被完全吸收。设原试管内有NO Vml,根据题意最后试管内剩余O2 Vml,则参加反应的O2为(21-V)ml,因此NO的体积为(21-V)×4/3=V,即V=12ml
例3: 常温下将盛有10 mL NO2和10 mL NO的混合气体的试管倒立于水槽中,并向其中通入O2一段时间后,试管内还剩余2 mL气体,则通入O2的体积为 (B D)
A.8mL B.8.5mL C.10mL D.12mL
【解析】:当NO2、NO和O2的混合气体中N、O原子的物质的量比值为n(N)∶n(O)=2∶5时,无气体剩余。
① 若试管内剩余2 mL气体为O2,则
N O
2 5
20 V
V=50,参加反应的O2的体积为(50-30)/2=10ml,因此原来通入O2的体积为12ml
② 若试管内剩余2 mL气体为NO,则参加反应的NO2 10ml,NO 8ml
N O
2 5
18 V
V=45,参加反应的O2的体积为(45-28)/2=8.5ml。
- 【发布时间】2014/9/29 12:06:12
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