Question

【題目】如圖所示：在B水槽中裝有500 mL水，容積為VL的試管A充滿了NO2和NO的混合氣體(標準狀況)，將試管A倒插入B水槽的水中。充 分反應后，試管A中余下氣體的體積為0.6VL。

（1）將A倒插入B槽中發生的反應的化學方程為_________________，該反應中氧化劑與還原劑的質量比為________，原混合氣體中NO2和NO的物質 的量之比為________。

（2）通過導氣管C向余下0.6VL氣體的試管A中持續通入氧氣，A中可能觀察到的現象是_________________________________

（3）當試管A中充滿氣體時停止通入氧氣，然后將試管取出水槽，水槽B中溶液的物質的量濃度為________ mol·L－1(設溶液的體積仍為500 mL)。

Answer 1

【答案】 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 1∶2 3∶2 無色氣體變為紅棕色，試管中液面不斷上升至全充滿。繼續通入氧氣后，試管中液面下降，最后充滿無色氣體 V/11.2

【解析】(1)將A倒插入B水槽中,二氧化氮與水反應生成硝酸和一氧化氮氣體,反應的化學方程式為:,該反應中,二氧化氮中+4價N元素被氧化成+5價的硝酸,同時被還原成+2價的一氧化氮,則3mol二氧化氮參與反應,作氧化劑被還原的二氧化氮為1mol,作還原劑被氧化的有2mol,則氧化劑與還原劑的質量之比為1:2;
充滿了NO2和NO的混合氣體(標準狀況)試管A倒水中.充分反應后,試管A中余下氣體的體積為0.6vmL,則:設NO為y,NO2為X

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X 1/3X
Y+1/3X=0.6V X+Y=V 解X=0.6V Y=0.4V
=0.6V:0.4V=3:2
因此，本題正確答案是:;1:2 3:2;
(2)剩余NO,持續通入氧氣,會發生,無色氣體變為紅棕色氣體,試管中液面不斷上升至全充滿,繼續通入氧氣后,試管中液面下降,最后充滿無色氣體,因此，本題正確答案是:無色氣體變為紅棕色氣體,試管中液面不斷上升至全充滿,繼續通入氧氣后,試管中液面下降,最后充滿無色氣體;
(3)根據氮元素守恒可以知道,水槽中生成硝酸的物質的量為:

=V/22.4,故硝酸的濃度為c(HNO3)=V/22.40.5=V/11.2mol/L.。答案：V/11.2。

點睛:(1)將A倒插入B水槽中發生反應,根據化合價變化判斷氧化劑、還原劑及其質量之比;根據氣體體積減小量,利用差量法計算二氧化氮的體積,進而計算NO的體積,體積之比等于物質的量之比;
(2)剩余NO,持續通入氧氣,會發生,無色氣體變為紅棕色氣體,試管中液面不斷上升至全充滿,繼續通入氧氣后,試管中液面下降,最后充滿無色氣體;(3)根據氮元素守恒,氮元素守恒可以知道,再根據計算所得硝酸的濃度.