氮的氧化物与氧气混合后溶解于水的计算
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一、NO 2和O 2的混合气体通入水中的计算由3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 和2NO +O 2===2NO 2可得总反应式4NO 2+O 2+2H 2O===4HNO 3,由此可知:V (NO 2)∶V (O 2)⎩⎪⎨⎪⎧=4∶1,恰好完全反应,无气体剩余<4∶1,O 2过量,剩余气体为O 2>4∶1,NO 2过量,剩余气体为NO1.在标准状况下,将O 2和NO 2按1∶4的体积比充满干燥烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶内液体逐渐上升,假设烧瓶内溶液不扩散,最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为( ) A.114mol·L -1 B.45mol·L -1 C.128 mol·L -1 D.142mol·L -1 [答案] C[解析] 设烧瓶的体积为V L ,由4NO 2+O 2+2H 2O===4HNO 3以及O 2和NO 2的体积比为1∶4,知NO 2的体积为45V L ,所以最终液体充满整个烧瓶,溶液的体积为V L ,NO 2的物质的量为45V L 22.4 L·mol -1=128V mol ,所以硝酸的物质的量浓度为128V mol V L =128 mol·L -1。
2.一定条件下,将充满二氧化氮和氧气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18,则原混合气体中二氧化氮和氧气的体积之比可能是( )A.8∶1B.7∶3C.7∶2D.4∶1 [答案] B[解析] 反应为4NO 2+O 2+2H 2O===4HNO 3,设原气体体积为8 L ,则剩余气体为1 L ;若剩余1 L 气体为氧气,V (NO 2)=⎝⎛⎭⎫45×7L ,V (O 2)=⎝⎛⎭⎫15×7+1L ,二者体积比为7∶3。
若剩余1 L 气体为一氧化氮,上述反应后应剩余3 L 二氧化氮,可得V (NO 2)=⎝⎛⎭⎫3+45×5L ,V (O 2)=⎝⎛⎭⎫15×5L ,二者体积比为7∶1。
第五章微专题氮的氧化物与氧气和水反应的计算氮的氧化物指的是由氮和氧元素组成的化合物,主要有一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和三氧化二氮(N2O3)等。
这些氮的氧化物与氧气和水反应产生的化学方程式如下:1.一氧化氮与氧气反应:2NO(g)+O2(g)->2NO2(g)2.一氧化氮与水反应:2NO(g) + H2O(l) -> HNO2(aq) + HNO3(aq)3.二氧化氮与水反应:3NO2(g) + H2O(l) -> 2HNO3(aq) + NO(g)在教授这个微专题时,可以通过以下步骤来进行计算:第一步:了解氮的氧化物的性质和反应条件。
让学生了解每种氮的氧化物的物理性质和化学性质,以及反应所需的条件。
第二步:引导学生识别反应类型。
让学生根据给定的反应方程式识别反应类型,比如氧化还是还原反应。
第三步:计算反应物的质量。
给定一定的反应量,学生需要计算反应物的质量。
通过已知条件和摩尔质量的关系,学生可以计算出反应物的质量。
第四步:使用化学方程式进行计算。
通过平衡的化学方程式,学生可以确定反应物的摩尔比例。
根据摩尔比例,学生可以计算出生成物的摩尔数。
第五步:计算生成物的质量。
根据生成物的摩尔数和摩尔质量的关系,学生可以计算出生成物的质量。
第六步:检查结果的合理性。
学生应该检查计算出的结果是否合理,比如生成物的质量是否符合摩尔比例和化学方程式。
通过以上步骤,学生可以对氮的氧化物与氧气和水的反应进行计算。
教师还可以引导学生进行实验验证,以加深学生对反应过程的理解。
同时,可以让学生讨论氮的氧化物与环境污染的关系,以及如何减少氮的氧化物的排放。
这样可以进一步培养学生的环境保护意识和科学素养。
氮的氧化物与氧气水的计算1.氮与氧气反应:氮与氧气反应生成一氧化氮的化学方程式如下:N2+O2→2NO假设有0.3 mol的氮(N2)和0.4 mol的氧气(O2)反应,求生成的一氧化氮的摩尔数和质量。
根据化学方程式可以看出,1 mol的氮与1 mol的氧气反应生成2mol的一氧化氮。
所以,根据反应的摩尔比可以得到生成的一氧化氮的摩尔数:摩尔数= 0.3 mol × (2 mol/1 mol) = 0.6 mol一氧化氮的分子量为30.01 g/mol,可以根据摩尔数计算质量:质量 = 0.6 mol × 30.01 g/mol = 18.006 g因此,0.3 mol的氮和0.4 mol的氧气反应生成0.6 mol的一氧化氮,质量为18.006 g。
2.氮与水反应:氮与水反应生成氨的化学方程式如下:N2+3H2O→2NH3+O2假设有0.5 mol的氮(N2)和0.8 mol的水(H2O)反应,求生成的氨的摩尔数和质量。
根据化学方程式可以看出,1 mol的氮与3 mol的水反应生成2 mol 的氨。
所以,根据反应的摩尔比可以得到生成的氨的摩尔数:摩尔数 = 0.5 mol × (2 mol/1 mol) = 1 mol氨的分子量为17.03 g/mol,可以根据摩尔数计算质量:质量= 1 mol × 17.03 g/mol = 17.03 g因此,0.5 mol的氮和0.8 mol的水反应生成1 mol的氨,质量为17.03 g。
此外,还可以根据反应前后物质的摩尔比计算其他反应条件下的摩尔数和质量。
需要注意的是,这里给出的是理论计算,实际反应可能受到温度、压力、反应速率等因素的影响,需要在实验中进行验证和优化。
杭州市2022-2023学年第一学期第一次适应性考试高三化学试卷可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Cu-64一.选择题(共10小题,每小题3分,共30分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
)1. 下列说法不正确...的是A. 硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐B. 镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁C. 钠与水反应生成氢氧化钠和氢气D. 常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化【答案】A【解析】【分析】【详解】A.硅酸钠是溶于水的硅酸盐,故A错误;B.镁在空气中燃烧时,与氧气和二氧化碳反应生成氧化镁,与氮气反应生成氮化镁,故B 正确;C.钠具有强还原性,能与冷水反应生成氢氧化钠和氢气,故C正确;D.浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性,铝在浓硫酸和浓硫酸中会发生钝化,阻碍反应的继续进行,故D正确;故选A。
2. 下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是A. 向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失Zn+CuSO4Cu+ZnSO4B. 澄清的石灰水久置后出现白色固体Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2OC. Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O22Na2O+O2↑D. 向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀3Mg(OH)2+2FeCl32Fe(OH)3+3MgCl2【答案】C【解析】【详解】A.金属活动性顺序:Zn>Cu,则向硫酸铜溶液中加入足量锌粉,会发生置换反应,其反应的方程式为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,使溶液的蓝色消失,A项正确;B. 澄清石灰水久置以后会与空气中的二氧化碳反应而生产碳酸钙白色沉淀,其反应的方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,B项正确;C. 过氧化钠在空气中放置,会与空气中的水蒸气及二氧化碳发生反应,最终生成白色且稳定的碳酸钠,涉及的转化关系有:Na2O2→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3,C项错误;D.向氢氧化镁悬浊液中滴加足量氯化铁溶液,会发生沉淀的转化,化学方程式为:3Mg(OH)2 + 2FeCl3= 2Fe(OH)3+ 3MgCl2,D项正确;答案选C。
☆氮的氧化物与氧气混合后溶解于水的计算
原则:硝酸的酸酐是N2O5,因此参与形成硝酸的N原子和O原子的个数比等于2:5.
方法:第一步,找出原来的NO\NO2\O2的量,找出剩余的是什么(只可能是NO 或者O2),量是多少;
第二步,将题目的量与物质的化学式中的角标相乘找原子数目
第三步,列式,
(原来的N原子-剩余的N原子)/ (原来的O原子-剩余的O原子)= 2/5
例1:把10mLNO2气体通往倒立在水槽的盛满水的量筒里,片刻后,量筒里留下的气体是什么?体积是多少?
解析:由于NO2溶于水反应生成NO,所以量筒里留下的气体为NO,设为XmL,则参加反应生成HNO3的N、O关系:
N:O=(10—X):(10×2—X)=2:5
↓↓↓↓↓
a b c d e
a代表10mLNO2中的N原子,b代表X mL NO中的N原子(没有参与生成HNO3),c代表10mLNO2中的O原子,d代表X mLNO中的O原子(没有参与生成HNO3),e代表N2O5中的N、O关系。
解得X=10/3,即量筒里留下的气体为NO,体积为10/3 mL。
例2:把8mLNO和NO2的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的量筒里,片刻以后,量筒里留下4mL气体,计算通入的混合气体里,NO和NO2的体积各为多少?
解析:设8mL混合气体里NO2为X mL,则NO为(8—X)mL,由题意:量筒里留下4mL气体为原混合气体里的NO和NO2与水反应生成的NO之和,即这4mL未参与生成HNO3的反应,所以参与生成HNO3的N、O关系为:
N:O=[X+(8—X)—4]:[2X+(8—X)—4]=2:5
解得:X=6mL
所以,通入的混合气体里NO为2mL,NO2为6mL
例3:将盛有30mLNO2和若干O2的混合气体的试管倒立于水中,试管内最后剩余5mL气体,求原有O2的体积?
解析:剩下5mL气体可能有两种情况,一种可能剩下5mLO2,另一种可能剩下
5mLNO。
若余下5mLO2,设原有O2 XmL,则参与生成HNO3的O2为(X-5)mL,参与生成HNO3的N、O关系:
N:O=30:[30×2+(X-5)×2]=2:5,解得X=12.5mL。
若余下5mLNO,假设原混合气体中有XmLO2参与生成HNO3的反应,参与生成HNO3的N、O关系:
N:O=(30-5):(30×2+2X-5)=2:5,解得X=3.75mL。
例4:将盛有8mL NO和1.5mL O2的混合气体的试管倒立于水中,最后试管内气体有无剩余?若剩余则体积为多少?
解析:先确定试管内气体有无剩余。
设8mL NO转化为HNO3需XmL O2,则完全反应转变为HNO3的N、O关系:N:O=8:(8+2X)=2:5,解得X=6mL,题目只给
出1.5mLO2和8mLNO反应,可见NO是过量的,1.5mLO2全部参与生成HNO3的反应。
设剩余的NO为YmL,则参与反应生成HNO3的N、O关系:
N:O=(8-X):(8+1.5×2-X)=2:5,解得Y=6mL,
所以最后试管内剩余的是NO,体积是6mL。
例5:将24mLNO和NO2的混合气体与12mLO2同时通入倒立在水槽中盛满水的量筒里,充分反应后,量筒里留下3mL气体,求原混合气体中NO和NO2的体积各是多少?
解析:由于NO难溶于水,且不与水反应,NO2与水反应生成NO,剩余的3mL气体是O2或NO。
若剩下3mL气体为O2
设混合气体中NO为XmL,则NO2为(24-X)mL,参与反应生成HNO3的O2为(12-3)mL,参与反应转变为HNO3的N、O关系:
N:O=[X+(24-X)]:[X+(24-X)×2+9×2]=2:5,解得X=6mL,所以24-X=18mL。
若剩余3mL气体为NO,则12mLO2全部参与反应,设混合气体中NO为XmL,NO2为(24-X)mL,实际转变为HNO3的NO为(X-3)mL,参加反应转变为HNO3的N、O关系:
N:O=[(X-3)+(24-X)]:[(X-3)+(24-X)×2+12×2]=2:5,解得X=16.5mL,
24-X=7.5mL。
所以,当O2剩余时,原混合气体中NO为6mL,NO2为18mL;当O2不足时,原混合气体中NO为16.5mL,NO2为7.5mL。