Question

13．取三個(gè)干燥的燒瓶，分別裝入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的干燥氨氣、含有二分之一體積空氣的氯化氫、二氧化氮和氧氣（體積比為4：1）的混合氣體；然后分別做溶解于水的噴泉實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后三個(gè)燒瓶中所得溶液的物質(zhì)的量濃度之比為（　�。�

• A． 2：1：2
• B． 1：1：1
• C． 5：5：4
• D． 7：7：4

Answer 1

分析 設(shè)出燒瓶體積，根據(jù)n=$\frac{V}{Vm}$計(jì)算出燒瓶中氣體的物質(zhì)的量，干燥、純凈的NH₃中溶液充滿燒瓶，含一半空氣的氯化氫氣體形成的溶液體積為燒瓶容積的一半，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算出溶液的濃度；根據(jù)反應(yīng)4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃計(jì)算出反應(yīng)后溶質(zhì)的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算出硝酸的濃度，最后計(jì)算出三個(gè)燒瓶中所得溶液的物質(zhì)的量濃度之比．

解答 解：設(shè)燒瓶體積為5VL，則干燥純凈的氨氣體積為5VL完全溶于水后燒瓶充滿溶液溶液體積也是5VL，溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度為：$\frac{\frac{5VL}{22.4L/mol}}{5VL}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L；
含一半空氣的氯化氫燒瓶中氯化氫體積為2.5V完全溶解后燒瓶進(jìn)水$\frac{1}{2}$，也就是溶液體積為2.5V，所以溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度為：$\frac{\frac{2.5VL}{22.4L/mol}}{2.5VL}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L；
二氧化氮與氧氣體積比為4：1的混合氣中NO₂體積為4VL，根據(jù)以下方程式恰好完全反應(yīng)：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，而且生成硝酸物質(zhì)的量為：$\frac{4VL}{22.4L/mol}$=$\frac{4V}{22.4}$mol，
由于完全反應(yīng)所以燒瓶充滿溶液其體積為5VL，所以溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{\frac{4V}{22.4}mol}{5V}$=$\frac{1}{28}$mol/L，
所以三個(gè)燒瓶中所得溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為：=$\frac{1}{22.4}$mol/L：=$\frac{1}{22.4}$mol/L：$\frac{1}{28}$mol/L=5：5：4，
故選C．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的量濃度的計(jì)算，題目難度中等，做題時(shí)要把握二氧化氮與水反應(yīng)的性質(zhì)，根據(jù)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算．