Question

 如圖所示：在B水槽中裝有500mL水，容積為amL的試管A 充滿了NO₂和NO的混合氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），將試管A倒插入B槽的水中．充分反應(yīng)后，試管A中余下氣體的體積為0.5a mL，則原混合氣體中NO₂和NO的物質(zhì)的量之比為

3：1

；通過導(dǎo)氣管C往余下0.5a mL 氣體的試管A中持續(xù)通入氧氣，A 中可能觀察到的現(xiàn)象是：

無色氣體變?yōu)榧t棕色氣體，試管中液面不斷上升至全充滿，繼續(xù)通入氧氣后，試管中液面下降，最后充滿無色氣體

．當(dāng)試管A中充滿氣體時(shí)停止通入氧氣，然后將試管取出水槽，則共通入氧氣的體積為

11

8

a

mL，水槽B中溶液的物質(zhì)的量濃度為

a

11200

mol?L^-1（設(shè)溶液的體積仍為500mL）

Answer 1

分析：（1）發(fā)生3NO₂+2H₂O=2HNO₃+NO，導(dǎo)致氣體的體積減小，根據(jù)氣體體積減小，利用差量法計(jì)算二氧化氮的體積，進(jìn)而計(jì)算NO的體積，體積之比等于物質(zhì)的量之比；
（2）剩余NO，持續(xù)通入氧氣，會(huì)發(fā)生，4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃無色氣體變?yōu)榧t棕色氣體，試管中液面不斷上升至全充滿，繼續(xù)通入氧氣后，試管中液面下降，最后充滿無色氣體；
（3）試管A中充滿氣體時(shí)停止通入氧氣，完全為氧氣，發(fā)生反應(yīng)4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，令通入氧氣為xL，則參加反應(yīng)的氧氣為（x-a）mL，根據(jù)方程式計(jì)算；
（4）根據(jù)氮元素守恒，氮元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO₂）+n（NO），再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算所得硝酸的濃度．

解答：解：（1）充滿了NO₂和NO的混合氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）試管A倒水中．充分反應(yīng)后，試管A中余下氣體的體積為0.5a mL，則：
3NO₂+2H₂O=2HNO₃+NO，體積減少△V
3                     2
V（NO₂）                amL-0.5amL=0.5amL
故V（NO₂）=

0.5amL×3

2

=0.75amL，則V（NO）=amL-0.75amL=0.25mL，
故n（NO₂）：n（NO）=V（NO₂）：V（NO）=0.75amL：0.25mL=3：1，
故答案為：3：1；
（2）剩余NO，持續(xù)通入氧氣，會(huì)發(fā)生4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，無色氣體變?yōu)榧t棕色氣體，試管中液面不斷上升至全充滿，繼續(xù)通入氧氣后，試管中液面下降，最后充滿無色氣體，
故答案為：無色氣體變?yōu)榧t棕色氣體，試管中液面不斷上升至全充滿，繼續(xù)通入氧氣后，試管中液面下降，最后充滿無色氣體；
（3）試管A中充滿氣體時(shí)停止通入氧氣，完全為氧氣，令通入氧氣為xL，則：
    4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃
    4    3
0.5amL  （x-a）mL
所以4：3=0.5amL：（x-a）mL
解得：x=

11

8

a，
故答案為：

11

8

a；
（4）V（NO₂）=0.75amL，氮元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO₂）+n（NO）=

a

22.4

×10^-3mol，
故c（HNO₃）=

a 22.4 ×10-3mol

0.5L

=

a

11200

mol/L，
故答案為：

a

11200

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物有關(guān)計(jì)算、氮的氧化物性質(zhì)等，難度中等，注意根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算．