氮氧化物溶于水的計(jì)算

1、氮氧化物溶于水的計(jì)算氮氧化物溶于水的計(jì)算常涉及到以下幾個(gè)方面：(1)混合氣體的組成，(2)反應(yīng)后剩余氣體的種類和量，(3)反應(yīng)后溶液的濃度。計(jì)算的依據(jù)是化學(xué)反應(yīng)方程式，根據(jù)化學(xué)方程式分析各反應(yīng)物的量、判斷剩余氣體的種類。應(yīng)用守恒法進(jìn)行計(jì)算。1 有關(guān)的化學(xué)方程式(1)單一氣體： 3NO 2H 2O=2HNO 3 NO(2)混合氣體：NO2 與 O2混合：4NO2O2 2H2O=4HNO 3NO 與 O2 混合：4NO 3O2 2H 2O=4HNO 3 (3)2NO O=2NO 222 不同情況的反應(yīng)及剩余氣體的體積序號(hào)氣體反應(yīng)剩余氣體剩余氣體的體積NO 2NO13V(NO 2)NO 2 NO1N

2、OV(NO) 原 3V(NO 2)V NO2 41無(wú)0V O2NO 2V NO21V O2<41O22原4V(NO2) O2V(O)V NO2NO122V O2>413V(NO) 4V(O )V NO 43無(wú)0V O2NOV NO4V O2>4 3NOV(NO) 3V(O2) O2V NOOV(O)3V O2<4 324V(NO)2特別提醒 因 NO2 與水發(fā)生反應(yīng)，因此無(wú)論是NO2、NO 2 和 O2 的混合氣體還是NO 和 O2的混合氣體通入水中，最終剩余氣體都不能是NO2。 例 用排水法收集 12 mLNO于試管中，然后向倒立于水槽中的該試管內(nèi)間歇地通入O2共 1

3、2 mL ，下面的說(shuō)法中，正確的是()A剩余 NOB剩余 NO 2C試管中氣體為紅棕色D試管內(nèi)氣體先變?yōu)榧t棕色，后紅棕色消失，反復(fù)幾次，最后剩余無(wú)色氣體解析 向 NO 中間歇通入O2 發(fā)生的反應(yīng)為2NO O2=2NO 23NO2H 2O=2HNO 3NO由× 3× 2 得： 4NO 3O2 2H2O=4HNO 3等體積的 NO 和 O2 反應(yīng)最終剩余O2。答案DO2H2 ONONO 2NO(無(wú)色 )( 紅棕色 )( 無(wú)色 )1在 NO2 被水吸收的反應(yīng)中， 發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)和發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量比為()A 31B13C 12D2345 2解析： 3N O2 H2O=2

4、H N O3 N O,3 mol NO 2中，有 2 mol 氮的價(jià)態(tài)升高，1 mol 氮的價(jià)態(tài)降低，所以發(fā)生還原反應(yīng)的NO 2 與發(fā)生氧化反應(yīng)的NO2 的質(zhì)量比為 1 2。答案： C2標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將NO2 和 O2 按體積比4 3 混合后充入干燥燒瓶中，然后將燒瓶倒立于水中使其充分反應(yīng)，則燒瓶?jī)?nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為()1 111A. 22.4mol ·LB. 39.2mol ·L1141C.28 mol ·LD. 5 mol ·L解析： 此類題目可用賦值法來(lái)解。設(shè)燒瓶體積為1 L，因 V(NO 2) V(O2)4 3，故在1 L 混合氣體中V(N

5、O)4L，V(O3HNO的物質(zhì)的量為x，根據(jù)反應(yīng)4NO O27) 7 L 。設(shè)生成32222H4132O=4HNO ，則有 (4× 22.4 L) 7L 4 mol x，解得 x 39.2 mol 。燒瓶中殘留 O的體積： 732L 1L 2L ，故溶液充滿燒瓶體積的54151mol ·L 1。77。所以 c(HNO 3) (×22.4) mol ÷ L28777答案： C3 雙選題 在一大試管中裝入10 mL NO倒立于水槽中，然后向其中緩慢通入6 mL O 2(氣體體積均在相同條件下測(cè)定)，下面有關(guān)實(shí)驗(yàn)最終狀態(tài)的描述，正確的是()A試管內(nèi)氣體呈紅棕色

6、B試管內(nèi)氣體呈無(wú)色，是2 mL NOC試管內(nèi)氣體呈無(wú)色，是2 mL O 2D試管內(nèi)液面上升解析： 根據(jù) 4NO 3O 22H 2O=4HNO3 可知，V(NO) V(O 2) 43時(shí)， NO有剩余。由題意， V(NO) V(O2) 53 可知， NO 剩余 2 mL ，則試管內(nèi)液面上升。答案： BD4盛有NO 和 NO2 混合氣體的量筒倒立在盛有水的水槽中，過(guò)一段時(shí)間后，量筒內(nèi)的氣體體積減小為原來(lái)的一半。則原混合氣體中NO 和 NO2 的體積比是 ()A 31B13C 21D12解析： 設(shè) VNO=x LVNO2=y L3NO2H 2O=2HNO 3NOV3 L1 L2 Ly2y L3L3y

7、L則：由反應(yīng)后氣體體積減小為原來(lái)的一半可得：21x13y2(x y)，解得 y3。答案： B5用大試管收集一試管NO2 氣體，倒扣在盛水的水槽里，試管內(nèi)產(chǎn)生的現(xiàn)象為_(kāi)；再往試管里通入適量氧氣，試管內(nèi)又產(chǎn)生的現(xiàn)象為_(kāi) 。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是 _ 。解析： NO 2 與水發(fā)生反應(yīng) 3NO 2 H2O=2HNO 3 NO ，所以水會(huì)上升到試管容積的2處；反3應(yīng)生成的 NO 又與 O2 反應(yīng)生成紅棕色的NO2 氣體，而 NO2 又與水反應(yīng)，水面又上升。2答案：試管內(nèi)紅棕色氣體逐漸消失，水面上升至試管容積的 3處 試管內(nèi)又出現(xiàn)紅棕色，接著紅棕色消失， 液面又上升由于 NO 2 易溶于水， 發(fā)生反應(yīng) 3N

8、O 2H 2O=2HNO 3NO ，故顏色消失，液面上升至容積的2處。當(dāng)再充入O2 時(shí)，發(fā)生反應(yīng)2NO O2=2NO 2，故又出現(xiàn)了紅棕色，3NO 2 繼續(xù)溶于水并與水反應(yīng)，氣體顏色又消失，液面又上升(1) 空氣中主要含有 N2 和 O2，其體積比大約是 41。(2)可通過(guò)自然固氮和人工固氮將自然界游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)。(3)氮元素有多種氧化物，并且都有毒。其中NO 和 NO2 是兩種重要的氧化物。 NO 易與 O2反應(yīng)，化學(xué)方程式為2NO O2 2NO 2， NO2與 H2O 反應(yīng)，化學(xué)方程式為3NO2H 2O=2HNO 3NO。(4)“雷雨發(fā)莊稼”原理：O2O2H2 O土壤N2NONO2H

9、NO 3 硝酸鹽閃電一、選擇題 (本題包括5 小題，每題4 分，共20 分)1下列關(guān)于氮?dú)獾恼f(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()A通常情況下，氮?dú)庑再|(zhì)比較穩(wěn)定B可在氧氣中燃燒，生成一氧化氮C通常情況下，氮?dú)庠谒械娜芙舛群苄跟氫氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)時(shí)，氮?dú)馐茄趸瘎┙馕觯?N2 不能在 O2 中燃燒，與O2 在閃電時(shí)反應(yīng)生成NO 。答案： B2我國(guó)城市中的大氣污染物主要是()A CO2、 Cl2、N 2、酸雨B SO2、 NO 2、 CO、煙塵C NH 3、 CO2、 CO、霧D HCl 、 SO2、 N 2、粉塵答案： B3把少量NO 2 氣體通入過(guò)量小蘇打溶液中，再使逸出的氣體通過(guò)裝有足量的過(guò)氧化鈉顆粒

10、的干燥管，最后收集到的氣體是()A氧氣B 二氧化氮C二氧化氮和氧氣D二氧化氮和一氧化氮解析：少量 NO 2氣體通入過(guò)量小蘇打溶液中，逸出的氣體為 NO 、CO2，二者物質(zhì)的量比為1 2，同時(shí)還有少量水蒸氣逸出，再使逸出的氣體通過(guò)裝有足量的過(guò)氧化鈉顆粒的干燥管，CO2與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成的 O2 與 NO 反應(yīng)生成 NO2， O2 有剩余，同時(shí)逸出的少量水蒸氣與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成 O2，所以最后收集到的氣體是NO2和 O2。答案： C4 雙選題 在氮的氧化物中，氮元素和氧元素的質(zhì)量比為7 16，則此氧化物的化學(xué)式可能為 ()A NO2BNOC NO3DN O224解析： 氧化物中兩原子個(gè)數(shù)之比為：7

11、16N(N) N(O) 1416 1 2。答案： AD5無(wú)色的混合氣體甲，可能含NO 、 CO2、 NO 2、 N2 中的幾種，將一定量的甲氣體經(jīng)過(guò)下圖實(shí)驗(yàn)的處理，結(jié)果得到酸性溶液，而幾乎無(wú)氣體剩余，則甲氣體的組成為()A NO2、N 2BNO、CO2C NO、 CO2D NO 、CO 、N222解析： 混合氣體無(wú)色，氣體中不含NO 2，氣體通過(guò) Na2O2后顯紅棕色，說(shuō)明原混合氣體中含有 NO，且有與 Na 2O2 反應(yīng)生成O2 的氣體 CO2，通入水中，溶液呈酸性，且?guī)缀鯚o(wú)氣體剩余，說(shuō)明原氣體中不含N2。答案： B二、非選擇題 (本題包括3 個(gè)小題，共30 分)6 (8 分)氮氧化物進(jìn)入大

12、氣后，不僅會(huì)形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧，因此必須對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：2NO22NO 4NaOH=4NaNO 2 2H 2O，2NO2 2NaOH=NaNO 2 NaNO 3 H 2O，在反應(yīng)中，氧化劑是_，還原劑是_。在反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。(2)汽車尾氣中含有CO 和 NO，消除這兩種物質(zhì)對(duì)大氣的污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器，使它們發(fā)生反應(yīng)生成對(duì)大氣無(wú)污染的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) 。解析： (1)在反應(yīng) 中 NO2 中的氮元素化合價(jià)降低做氧化劑，NO 中氮元素化合價(jià)升高做還原劑；在

13、反應(yīng) 中氧化劑和還原劑都是NO2，它們的物質(zhì)的量之比為11。(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律結(jié)合題目信息可知，一氧化氮與一氧化碳反應(yīng)后生成的對(duì)大氣無(wú)污染的物質(zhì)應(yīng)為氮?dú)夂投趸?。答案?(1)NO 2NO1 1催化劑(2)2NO 2CO=N2 2CO27 (9 分 )二氧化氮是造成光化學(xué)煙霧的罪魁禍?zhǔn)?。目前有一種治理方法是，在400左右、有催化劑存在的情況下，用氨把二氧化氮還原為氮?dú)夂退?。?qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_ ，該反應(yīng)中，氧化劑是_，氧化產(chǎn)物是 _，生成 1.4 mol 還原產(chǎn)物時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)。解析： 根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律分析，用NH3將 NO2還原成無(wú)毒氣體，該氣體只能是N 2。

14、NO 2 中 4 價(jià)的 N 被 NH 3 中 3 價(jià)的 N 還原為 0 價(jià)，剩下的氫、氧元素結(jié)合成水，因而氧化劑是227 mol N2時(shí)，其中3 mol 為還原產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子24 mol ，NO ，氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物均為N ；生成則生成 1.4 mol 還原產(chǎn)物時(shí)，轉(zhuǎn)移電子11.2 mol。催化劑ONO2N 2 11.2 mol答案： 6NO 2 8NH 3=7N 2 12H24008 (13 分 )NO 分子因污染空氣而臭名昭著。近年來(lái)，發(fā)現(xiàn)少量的NO 在生物體內(nèi)許多組織中存在，它有擴(kuò)張血管、免疫、增強(qiáng)記憶的功能，而成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)，NO 亦被稱為“明星分子”。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1

15、)NO 對(duì)環(huán)境的危害在于_(填以下項(xiàng)目的編號(hào) )。A破壞臭氧層B高溫下能使一些金屬被氧化C造成酸雨D與人體血紅蛋白結(jié)合(2)在含 Cu 離子的酶的活化中心中，亞硝酸根離子 (NO 2)可轉(zhuǎn)化為 NO，寫出 Cu 和亞硝酸根離子在酸性水溶液中反應(yīng)的離子方程式：_ 。(3)在常溫下， 把 NO 氣體壓縮到100 個(gè)大氣壓， 在一個(gè)體積固定的容器里加熱到50，發(fā)現(xiàn)氣體的壓力迅速下降，壓力降至大約為原壓力的23就不再改變，已知其中一種產(chǎn)物為N 2O，寫出上述變化的化學(xué)方程式： _ 。解析： (1)NO 中 N 的化合價(jià)為 2，所以 NO 具有還原性，能被臭氧氧化；NO 排放到空氣中最終氧化成硝酸；同CO 一樣， NO 也能與人體內(nèi)的血紅