高一化学课件 有关氮的氧化物的计算
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1、用排水法收集12 mL NO于试管中,然后向倒立于水槽中的该试管内间歇地通入O2共12 mL,下面的说法中,正确的是A.剩余NOB.剩余NO2C.试管中气体为红棕色D.试管内气体先变为红棕色,后红棕色消失,反复几次,最后剩余无色气体【思路点拨】解答本题要注意以下两点:选D。
向NO中间歇通入O2发生的反应为:2NO+O2====2NO2①,3NO2+H2O====2HNO3+NO②,由①×3+②×2得:4NO+3O2+2H2O====4HNO3,等体积的NO和O2反应最后剩余O2。
【互动探究】1.若将通入O2的体积改为6 mL,剩余气体是什么?体积是多少?提示:根据4NO+3O2+2H2O====4HNO3知6 mL O2可消耗8 mL NO,剩余气体是NO,体积是4 mL。
2.若将题中的12 mL NO 换作54 mL NO2,剩余气体是什么?体积是多少?提示:根据总反应式4NO2+O2+2H2O====4HNO3可知12 mL O2可消耗48 mL NO2,NO2过量6 mL,根据3NO2+H2O====2HNO3+NO,剩余气体为2 mL NO。
【规律方法】(1)“4NO2+O2”和“4NO+3O2”从组成上均相当于“2N2O5”的组成,也就是两种情况均可利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析:(2)若是NO、NO2、O2三种气体溶于水时,可先由反应3NO2+H2O====2HNO3+NO求出生成的NO的体积,再加上原气体中的NO的体积即为NO的总体积,再按4NO+3O2+2H2O ====4HNO3进行计算。
2、【变式训练】同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有以下三种气体,①等体积混合的NO和NO2,②NO2,③等体积混合的NH3和N2。
现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是( )A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2C.V2>V3>V1 D.V3>V1>V2【解析】选B。
关于氮的氧化物的计算NO2、NO、O2混合气体与水反应的有关计算,通常有两种解题技巧:1.关系式法。
计算时经常用到的四个重要化学方程式:3NO2+H2O==2HNO3+NO ①2NO+O2==2NO2②将化学方程式①、②叠加得:4NO2+O2+2H2O==4HNO3③4NO+3O2+2H2O==4HNO3④利用化学方程式③解答NO2、O2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,O2过量,剩余O2。
(3)当V NO2∶V O2>4∶1,NO2过量,剩余NO。
利用化学方程式④解答NO、O2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,完全反应,无气体剩余。
(2)当V NO∶V O2<4∶3时,O2过量,剩余O2。
(3)当V NO∶V O2>4∶3时,NO过量,剩余NO。
2.电子守恒法。
当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子,若上述两种气体与O2混合,得电子的是O2,且得失电子数必然相等,这是电子守恒法解答此类题目的依据。
例1将盛有N2和NO2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N2和NO2的体积比是 [ ]A.4∶1 B.2∶3C.1∶4 D.2∶1解析混合气体中的N2既不溶于水,也不与水反应,只有NO2溶于水:3NO2+H2O==2HNO3+NO △V3 1 3-1=2x 25-15=10答案为B。
例2在一定条件下,将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中,充和O2体积比是 [ ]A.8∶1 B.7∶3C.7∶1 D.4∶1解析因题目未指明剩余的气体是什么,故可能是NO,也可能是O2,设原混合气体中NO2体积为x,O2体积为y,则剩余气体体积为整理得:x∶y=7∶1。
答案为B、C。
例3如图所示,当向试管内通入21mL O2时,最后试管中的液面仍在原来的位置,则原试管中NO为 [ ]A.6mL B.12mLC.16mL D.18mL解析此类题可导出NO和O2混合气体溶于水的关系式:4NO+3O2+2H2O==4HNO3从上式可知:当V NO∶V O2=4∶3时,混合气体完全与水反应,无气体剩余,当V NO∶V O2≠4∶3时,可能O2剩余或NO剩余。