氮的氧化物溶于水的计算

氮的氧化物相关计算计算时经常用到的四个重要化学方程式：3NO 2+H 2O==2HNO 3+NO ①2NO+O 2==2NO 2 ②将化学方程式①、②叠加得：4NO 2+O 2+2H 2O==4HNO 3 ③4NO+3O 2+2H 2O==4HNO 3 ④利用化学方程式③解答NO 2、O 2混合气体溶于水的计算有三种类型：(1)当V NO2∶V O2=4∶1，完全反应，无气体剩余；(2)当V NO2∶V O2＜4∶1，O 2过量，剩余O 2；(3)当V NO2∶V O2＞4∶1，NO 2过量，剩余NO 。

利用化学方程式④解答NO 、O 2混合气体溶于水的计算也有三种类型：(1) 当V NO ∶V O2＜4∶3时，O 2过量，剩余O 2；(2) 当V NO ∶V O2=4∶3时，完全反应，无气体剩余；(3)当V NO ∶V O2＞4∶3时，NO 过量，剩余NO 。

类型1. NO 和NO 2（或还有其他不溶于水、也不与NO 、NO 2反应的气体（混合溶于水中，剩余气体只能是NO （或其他不发生反应的成分），可由反应NO HNO O H NO +=+32223进行计算。

练习1、 将盛有N 2和NO 2混合气体25mL 的量筒倒立于水槽里，过一段时间后，气体体积缩小到15mL ，后不再变化(同温同压下)，原混合气体中N 2和NO 2的体积比是（ ）A ．4∶1B ．2∶3C ．1∶4D ．2∶1类型2. NO 与O 2混合溶于水练习2、将盛有12mLNO 气体的试管倒立于水槽中，缓缓通入一定量O 2后，若试管中气体变为4mL ，则通入O 2为多少毫升？类型3.NO 2与O 2混合溶于水练习3、在一定条件下，将充满NO 2和O 2的试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积为原混合气体体积的1/8，则原混合气体中NO 2和O 2体积比是（ ）A ．8∶1B ．7∶3C ．7∶1D ．4∶1类型4.“NO+NO 2+O 2+H 2O ”型练习4、常温下将盛有10 mL NO 2和10 mL NO 的混合气体的试管倒立于水槽中，并向其中通入O 2一段时间后，试管内还剩余2 mL 气体，则通入O 2的体积为（ ）A ．8mLB ．8.5mLC ．10mLD ．12mL练习5、40mLNO 和NO 2的混合气体与20mLO 2同时通入水中（混合气体事先装入体积为60mL 的试管中）充分反应后，试管里还剩5mL 气体（气体体积均已换算成标准状况下的体积），求原混合气的组成。

氮及其化合物知识点归纳总结一、氮气、氮的氧化物1、氮气：无色无味的气体，难溶于水。

氮的分子结构：电子式_______ 结构式______________。

（1） 氧化性：N 2+3H 22NH 3，N 2+3Mg=Mg 3N 2其产物的双水解反应：（2）还原性：与O 2的化合（放电或高温条件下）NO O N 222放电+ 2、氮的固定将空气中游离的氮气转化为氮的化合物的方法，统称为氮的固定。

氮的固定的三种途径：（1） 生物固氮：豆科植物根瘤菌将氮气转化为化合态氮（2） 自然固氮：打雷闪电时，大气中的氮气转化为NO NO O N 222放电+ （3） 工业固氮：工业合成氨N 2+3H 22NH 33、氮氧化物种类 物理性质 稳定性 N 2O 笑气NO 无色气体，溶于水中等活泼NO 2红棕色色气体，易溶于水，有毒较活泼，易发生二聚反应N 2O 4 无色气体 较活泼，受热易分解 N 2O 无色气体较不活泼N 2O 3 （亚硝酸酸酐） 蓝色气体（—20°C ）常温不易分解为NO 、NO 2N 2O 5（硝酸酸酐）无色固体 气态不稳定，常温易分解（1） NO 2与水反应：NOHNO O H NO +=+32223（2） NO 、NO 2的尾气吸收：OH NaNO NaOH NO NO O H NaNO NaNO NaOH NO 22222322222+=++++=+（3） NO 的检验：2222NO O NO =+ 现象无色气体和空气接触后变为红棕色。

（4） 两个计算所用的方程式： 4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 34NO 2+O 2+ 2H 2O =4HNO 3氮的氧化物溶于水的计算（1）NO 2或NO 2与N 2（非O 2）的混合气体溶于水时可依据：3NO 2+H 2O ✂2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行汁算。

（2）NO 2与O 2的混合气体溶于水时．由4 NO 2＋O 2十2 H 2O ✂4HNO 3，可知，当体积比：=4：1，恰好完全反应V(NO 2)：V(O 2) >4：1，NO 2过量，剩余气体为NO <4：1，O 2过量，剩余气体为O 2(3) NO 与O 2同时通如水中时．由4 NO ＋3O 2十2 H 2O ✂4HNO 3，可知，当体积比： =4：3，恰好完全反应 V(NO)：V(O 2) >4：3，剩余气体为NO <4：3，剩余气体为O 2（4）NO 、NO 2、O 2三种混合气体通人水中，可先按（1）求出NO 2与H 2O 反应生成的NO 的体积，再加上原混合气体中的NO 的体积即为NO 的总体积，再按（3）方法进行计算。

课时训练24氮和氮的氧化物大气污染一、NO、NO2的性质1.下列关于NO的叙述中正确的是()A.NO是红棕色气体B.常温常压下,NO不能与空气中的氧气直接化合C.含等质量氧元素的NO和CO的物质的量相等D.NO易溶于水,不能用排水法收集解析:本题考查的是NO的性质,要留意分清NO与NO2性质的差异。

答案:C2.农业上有一句俗语“雷雨发庄稼”,该过程发生的下列变化中不正确的是()A.N2+2O22NO2B.3NO2+H2O2HNO3+NOC.2NO+O22NO2D.HNO3与土壤中的矿物作用生成硝酸盐解析:在放电条件下,N2和O2反应生成NO,不是NO2。

答案:A3.下列说法中,正确的是()A.NO2能与水反应生成硝酸,故NO2为酸性氧化物B.可用排空气法收集NO和NO2C.NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液,溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2,得橙色溶液的为溴蒸气D.NO2是大气污染物之一解析:NO2与水反应生成硝酸和NO,NO2不是酸性氧化物,A错误;NO与空气的密度接近且NO能与氧气反应,不能用排空气法收集,B错误;NO2、溴蒸气分别与NaOH溶液作用均得无色溶液,所以NaOH溶液无法将NO2与溴蒸气区分开,C错误。

答案:D4.关于二氧化硫和二氧化氮的叙述正确的是()A.两种气体都是无色、有毒的气体,且都可用NaOH溶液吸取以消退对空气的污染B.二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两种常用的强酸C.两种气体都具有强氧化性,因此都能够使品红溶液褪色D.两种气体溶于水都可以与水反应,且只生成相应的酸解析:二氧化氮和二氧化硫都是酸性氧化物,均能与NaOH溶液反应。

二氧化硫的漂白原理是SO2能与有机色质发生化合反应。

二氧化硫不具有强氧化性。

答案:B二、氮的氧化物溶于水的计算5.将15 mLNO和15 mLNO2的混合气体,通入倒置水槽布满水的试管中,最终在试管中能收集到的气体体积为()A.20 mLB.15 mLC.10 mLD.5 mL解析:本题涉及的化学反应为3NO2+H2O2HNO3+NO,15mLNO2溶于水生成5mLNO,故最终在试管中收集到20mLNO。

本专题重要知识有N2、NO、NO2、HNO3的性质及用途等，主要考查硝酸的强氧化性，如离子共存,硝酸的强氧化性一直是高考的热点，硝酸与金属的反应也经常出现,预测明年的高考会以氮的氧化物所造成的硝酸酸雨、光化学烟雾等环境问题和工业合成氨、制硝酸等生产流程为背景，考查氮及其重要化合物的重要性质及应用。

一、氮气及氮的氧化物1、氮气(1）物理性质无色无味气体，难溶于水，密度比空气略小.(2）化学性质2、一氧化氮和二氧化氮NO NO2物理性质颜色状态气味无色无味气体红棕色有刺激性气味的气体毒性有毒(与血红蛋白结合，使人中毒）有毒溶解性不溶于水与水反应化学与O2反应2NO＋O2=2NO2性质与H2O反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO对环境的影响导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层二、硝酸1、物理性质气味颜色挥发性溶解性刺激性无色，久置呈黄色易挥发与水互溶2、化学性质（1）强酸性:具有酸的通性（与金属反应时不产生H2)（2）不稳定性：见光或受热易分解:4HNO3（浓）4NO2↑＋O2↑＋2H2O①久置的浓硝酸显黄色，原因是HNO3分解产生的NO2溶于硝酸的缘故.②浓HNO3通常保存在棕色试剂瓶中且置于冷暗处，瓶塞不能用橡胶塞。

（3)强氧化性光照或3、用途：化工原料，用于制化肥、染料、炸药等。

【典例1】【2015北京理综化学】下列关于自然界中氮循环（如右的是( ）图）的说法不正确．．．A．氮元素均被氧化B．工业合成氨属于人工固氮C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环【答案】A【考点定位】非金属元素氮的物理和化学性质，涉及氮的固定、氧化还原反应等知识。

氮的循环一、氮在自然界中循环1、氮的固定使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，简称固氮。

正是通过氮的固定，开始了氮在自然界中的循环，氮的固定有自然固氮和人工固氮两种方式。

2、自然固氮(1)生物固氮：大豆、蚕豆等豆科植物的根部含有根瘤菌，能把空气中的N2转变为硝酸盐，被植物吸收。

故豆类植物不需要施用氮肥，这种固氮方式占整个自然固氮的90％。

(2)高能固氮：通过闪电等高能量途径把N2固定的方式为高能固氮。

涉及到的反应主要有：N2＋O22NO 2NO＋O2＝2NO2 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO可知，N2最终变成HNO3，即正常的雨水略呈酸性。

HNO3与土壤中的矿物作用，得到硝酸盐，被植物吸收，这就是“雷雨发庄稼”的科学道理。

3、人工固氮人们在工业生产中把N2转化为氮的化合物的方法为人工固氮，又叫工业固氮。

常见的方法有：(1)N2与H2合成NH3：，该反应为工业制HNO3的基础反应。

(2)仿生固氮：用某些金属有机化合物做催化剂，实现常温、常压固氮，这些金属有机物类似于根瘤菌，故又叫仿生固氮，这是目前科学界较为关注的研究性课题。

4、氮在自然界中的循环人们在生产活动中也涉及到了氮的循环，其中主要是利用N2与H2合成工业中重要的生产原料——NH3，即人工固氮。

涉及到两种很重要的物质：NH3、HNO3。

二、氮循环中的重要物质及其变化1、氮气，常况下是一种无色无味的气体，难溶于水，通常无毒。

氮气占空气体积总量的78.12%，是空气的主要成份。

氮气的化学性质很不活泼，只在特殊条件下，才能以下反应。

①与氧气反应：通常状况下氮气和氧气不反应，但在放电条件下，却可以直接化合生成NO。

反应的化学方程式为：★N2+O2闪电2NO②与氢气反应：在高温、高压、催化剂作用下，氮气和氢气可以反应制得氨气。

反应的化学方程式为：★N2 + 3H22NH3 此反应是工业合成氨的反应③与金属镁反应：金属镁可以在氮气中燃烧，生成氮化镁。

有关NO、NO2气体溶于水的相关计算一、NO的相关计算1.V L装满NO的试管倒扣于盛水的水槽中，然后间歇的向试管中通入O2，现象为，发生反应的化学方程式为，当通入 L O2时液体刚好充满整个试管。

2.将a L充满NO和O2的试管倒扣于盛水的水槽中，若液体充满整个试管，则原试管中充入的NO和O2的体积比；若为标准状况下，则所得溶液溶质的物质的量浓度为 mol/L（假设试管中的溶质不扩散）。

3.将盛有12mlNO气体的试管倒立于盛水的水槽中，通入一定量的O2，充分反应后试管内气体体积为4ml，则通入O2的体积为 ml。

4.将一定量的NO和10mlO2同时通入盛满水并倒立于水槽的试管中，足够长的时间后，试管内剩余气体为4ml，则原通入的NO为ml。

5.一支试管的容积为16ml，长度为20cm，内充8mlNO和8mlO2，将其倒立于盛水的水槽中，反应上升的高度约为 cm。

二、NO2的相关计算1.V L 装满NO2的试管倒扣于盛水的水槽中，然后间歇的向试管中通入O2，现象为，发生反应的化学方程式为当通入 L O2时，液体刚好充满整个试管。

2.a L 装满NO2和O2混合气体的试管倒扣于盛水的水槽中，若液体充满整个试管，则原试管中NO2和O2体积比；若为标况下则所得溶液溶质的物质的量浓度为 mol/L（假设试管中的溶质不扩散）。

3.有O2和NO2混合气体12ml，被水充分收后，余下2ml气体，则原混合气体中的组成可能是：①②4.有一支试管充满NO2和O2混合气体，将之倒立水中，水面上升至试管容积的3/4处停止，原混合气体中O2的体积分数。

5.a L装满NO2和O2混合气体的试管倒扣于盛水的水槽中：①若得到b LO2，则原混合气体中NO2体积为 L，O2为 L。

②若得到b L NO，则原混合气体中NO2体积为 L，O2为L。

三、NO、NO2混合气体的相关计算1.一定条件下，将装有一定体积的NO、6体积NO2和4.5体积O2试管倒立于水中，充分反应后剩余1.5体积气体，则原混合气体中，NO的体积为或2.把80 mlNO和NO2的混合气体与40 mlO2混合后一起通入装满水倒扣于水槽中的量筒，充分作用后剩余10 ml气体，则原混合气体中NO2的体积为3.V ml NO和NO2的混合气体用水吸收后，得到a ml无色气体A，将此无色气体A与等体积O2混合，再用水充分吸收后，收集到5 ml无色气体B，试回答：①A气体是，B气体是②A气体的体积是 ml③V的取值范围为。

氮的氧化物溶于水的计算方法对有关氮的氧化物溶于水的计算，同学们在学习中往往感到困难。

其原因是这一溶解过程是通过循环往复的变化才达到平衡的。

但仔细分析可知：这些过程所涉及的化学反应不外乎就是下面两个：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO…..①2NO＋O2＝2NO2………………②所以，解答这类习题的关键就在对这两个方程的处理上。

解答时可以采用消中间量法，将其中与前后反应相关的中间量消去，得到一总的反应式即可简便地解题。

为此，本文就谈谈利用总反应式解答这类习题的方法。

一、总反应式的推导按照混和气体的种类可以分两大类。

一类是互不反应的两种气体混和溶于水，如N2和NO2、NO和NO2等，由于它们之间并不发生反应，因此，解这类习题时是比较简单的，不需对方程式进行合并，故本文不打算再赘述。

另一类是相互要发生反应，如NO 和O2；NO2和O2；NO、NO2和O2的混和气等，其情况就比较复杂，下面着重讨论如下：1.NO和O2混和溶于水此时可将前述①式×2，②式×3，将NO2从反应体系中消掉，即得总反应式：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO ×2＋) 2NO＋O2＝2NO2 ×3——————————————4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3……③2.NO2和O2混和溶于水此时，NO2与水反应生成的NO是反应的中间产物，照第1种办法处理，将①式x2与②式合并即得总反应式：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3……④3.NO、NO2和O2混和溶于水这时的情况就更复杂，一般可将①、②两式相加即得总反应式：NO＋NO2＋O2＋H2O＝2HNO3…⑤运用上述五个反应式，即可方便地进行有关氮的氧化物的计算习题的解答。

二、总反应式的应用1.判断反应体系中气体间量的关系（1）由③式可知：①当VNO∶VO2＝4∶3 时，两种气体恰好完全反应，此时体系中没有气体剩余。

②当VNO∶VO2＜4∶3 时，O2过量，剩余为气体O2。

氮的氧化物(NO x)和O2、H2O混合反应的计算方法1．关系式法(1)NO和O2的混合气体通入水中由2NO＋O2===2NO2和3NO2＋H2O===2HNO3＋NO得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。

(2)NO2和O2的混合气体通入水中由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得总反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。

(3)NO、NO2和O2三种混合气体通入水中先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO计算出生成NO的体积，再加上原来混合气体中NO体积，再按(1)计算。

2．电子守恒法NO x转化为硝酸时失去电子，如果是NO x与O2的混合气体，则反应中O2得到的电子数与NO x 失去的电子数相等。

4NO2＋O2和4NO＋3O2从组成上均相当于2N2O5，都与N2O5＋H2O===2HNO3等效；当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。

1．有一充有20 mL NO和NO2混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充分反应后，仍有12 mL 无色气体，则原混合气体中NO和NO2体积比为(气体体积均在相同状况下测得)() A．2∶3 B．3∶2 C．1∶4 D．4∶1答案A解析二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮和水不反应，所以，剩余的气体为一氧化氮，设混合气体中二氧化氮的体积为V，则：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 气体体积减少3 1 2V 20 mL －12 mL ＝8 mL所以V ＝3×8 mL 2＝12 mL ，即二氧化氮的体积为12 mL ，则原混合气体中一氧化氮的体积为20 mL －12 mL ＝8 mL ，则原混合气体中NO 和NO 2体积比为8 mL ∶12 mL ＝2∶3。

2．将盛有12 mL NO 2和O 2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL 无色气体，则原混合气体中O 2的体积和剩余的2 mL 气体分别是( )A ．1.2 mL ，NOB ．2.4 mL ，O 2C ．3.5 mL ，O 2D ．4 mL ，NO 答案 A解析 解题依据的化学方程式：4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3；3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。