Question

8．一支容積為24mL的大試管中，充滿N₂、NO₂、O₂的混合氣體．把試管倒置于水中，輕輕振蕩，水進(jìn)入試管后，試管內(nèi)還有10mL氣體．再充入3.5mLO₂，再輕輕振蕩試管，水又進(jìn)入試管，最終試管內(nèi)還有10mL氣體．
（1）實(shí)驗(yàn)中試管內(nèi)第一次余下的氣體是N₂、NO．
（2）實(shí)驗(yàn)中試管內(nèi)第二次余下的氣體是N₂、O₂．
（3）求試管中原混合氣體的組成NO₂14mL、O₂2mL．

Answer 1

分析 一支容積為24mL的大試管中，充滿N₂、NO₂、O₂的混合氣體．把試管倒置于水中，輕輕振蕩，水進(jìn)入試管后，發(fā)生4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃，試管內(nèi)還有10mL氣體．再充入3.5mLO₂，再輕輕振蕩試管，說明過量NO₂，發(fā)生 3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，生成NO氣體和氮?dú)�，通入氧氣后，最終剩余氣體為氮?dú)夂脱鯕�，結(jié)合反應(yīng)的方程式計(jì)算．

解答 解：（1）一支容積為24mL的大試管中，充滿N₂、NO₂、O₂的混合氣體．把試管倒置于水中，輕輕振蕩，水進(jìn)入試管后，發(fā)生4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃，試管內(nèi)還有10mL氣體．再充入3.5mLO₂，再輕輕振蕩試管，說明過量NO₂，發(fā)生 3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，生成NO氣體和氮?dú)猓?br />故答案為：N₂、NO；
（2）過量NO₂，發(fā)生 3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，生成NO氣體和氮?dú)�，通入氧氣后，剩余氣體的體積仍未10mL，則最終剩余氣體為氮?dú)夂脱鯕�，因NO反應(yīng)，且體積不變，不可能剩余NO，
故答案為：N₂、O₂；
（3）設(shè)24mL的大試管中N₂、NO₂、O₂的體積分別為x、y、zmL，
則4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃，
  4z        z
3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
（y-4z）       $\frac{1}{3}$（y-4z）
4NO+2H₂O+3O₂=4HNO₃，
$\frac{1}{3}$（y-4z） $\frac{1}{4}$（y-4z）
則$\left\{\begin{array}{l}{x+y+z=24}\\{x+\frac{1}{3}（y-4z）=10}\\{x+3.5-\frac{1}{3}（y-4z）×\frac{3}{4}=10}\end{array}\right.$
解得x=8，y=14，z=2，
故答案為：14；2．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了NO₂、O₂和H₂O反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，需要注意的是對(duì)于該反應(yīng)4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃ 過量的氣體為NO₂，但最后的剩余氣體不是NO₂，而是NO，原因是3NO₂+H₂O=2HNO₃+2NO．