Question

20．把盛有48mLNO和NO₂的混合氣體倒立于水中（保持同溫同壓），液面穩(wěn)定后，容器內(nèi)氣體體積變?yōu)?4mL，則：
（1）原混合氣體中，NO是12mL，NO₂是36mL．
（2）若在剩余的24mL氣體中通入6mLO₂，液面穩(wěn)定后，容器內(nèi)剩余氣體是NO，體積為16mL．
（3）若在剩余的24mL氣體中通入24mLO₂，液面穩(wěn)定后，容器內(nèi)剩余氣體是O₂，體積為6mL．
（4）若在剩余的24mL氣體中通入15或22mLO₂，充分反應(yīng)后，容器內(nèi)剩余4mL氣體．

Answer 1

分析 （1）二氧化氮和水能反應(yīng)，一氧化氮和水不反應(yīng)，根據(jù)差量法計(jì)算二氧化氮的體積，從而得出一氧化氮的體積；
（2）根據(jù)一氧化氮、氧氣和水反應(yīng)方程式進(jìn)行計(jì)算；
（3）由關(guān)系式4NO～3O₂計(jì)算出24 mLNO消耗O₂的體積，從而可得出剩余氧氣體積；
（4）分情況討論，剩余氣體可能是一氧化氮也可能是氧氣，根據(jù)一氧化氮和氧氣之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答 解：（1）一氧化氮和水不反應(yīng)，二氧化氮和水能反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
設(shè)二氧化氮的體積為x，
3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO 氣體體積減少
  3                                            2 
x                               （48-24）mL=24mL
x=$\frac{24mL×3}{2}$=36mL，
則一氧化氮體積=（48-36）mL=12mL，
NO體積是 12mL，二氧化氮體積是NO₂ 36 mL，
故答案為：12；36；
（2）剩余氣體是一氧化氮，一氧化氮、氧氣和水之間的反應(yīng)式為：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，
根據(jù)方程式知，一氧化氮和氧氣反應(yīng)的關(guān)系是4：3，則有24mL一氧化氮反應(yīng)時(shí)需要18mL氧氣，實(shí)際上有6mL氧氣，所以一氧化氮有剩余，剩余的一氧化氮體積=24mL-$\frac{6mL}{3}$×4=16mL，
故答案為：NO；16；
（3）由4NO～3O₂知，24 mLNO消耗O₂的體積為：$\frac{3}{4}$×24mL=18mL，所以反應(yīng)后容器內(nèi)剩余O₂為：24 mL-18 mL=6 mL，
故答案為：O₂；6；
（4）剩余4mL無色氣體是氧氣時(shí)，根據(jù)4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃知，則通入的氧氣體積=$\frac{24mL}{4}$+4mL=22mL，
當(dāng)剩余4mL無色氣體是一氧化氮時(shí)，根據(jù)方程式知，通入的氧氣體積=$\frac{（24-4）mL}{4}$=15mL，
故答案為：15；22．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確二氧化氮、一氧化氮的性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握討論法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．