氮 的 氧 化 物 溶 于 水 的 计 算

氮氧化合物溶于水的相关计算1、NO2溶于水反应方程式为：例1：某试管内盛有NO2气体12体积，把它倒立于盛水的水槽中，剩余_________气体，试管内的气体为________体积；试管内的溶液为__________溶液。

如要使试管内充满水，则应通入O2_________体积。

2、NO和O2混合溶于水例2：一定条件下，将等体积的NO和O2混合于一试管中，然后将试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体的体积约占原气体总体积的。

例3：一定条件下，将装有80mlNO和O2混合气的试管倒立在水中,充分反应后,剩余气体为10ml,求原混合气中各气体的体积。

3、NO2和O2混合溶于水例4：一定条件下，将等体积的NO2和O2混合于一试管中，然后将试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体为，剩余气体的体积约占原气体总体积的。

例5：容积为10mL的试管充满NO2和O2混合气体，倒立于水槽中，若最后剩余2mL气体，则原混合气体中NO2和O2的体积分别可能是？【练习】1、将20mL 充满NO 和NO 2的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体10mL ，求原混合气体的中NO 和NO 2的体积分别为多少。

2、将盛有N 2和NO 2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中N 2和NO 2的体积比是 。

3、在一定温度和压强下将装有N 2和NO 2混合气体的试管倒立在水中，经过足够的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的35，则原混合气体中N 2和NO 2气体的体积比是 。

4、在一定条件下，将m 体积NO 和n 体积O 2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内，充分反应后，容器内残留m 2体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则m 与n 的比值为 。

5、将盛有1 mol NO 和NO 2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.4 mol O 2，充分反应后，整个试管充满水。

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。

氮的氧化物溶于水的计算
邵常娥
【期刊名称】《高中数理化（高二）》
【年(卷),期】2008(000)006
【摘要】氮的氧化物有多种，课本上重点介绍了NO和NO2的性质，所以经常会有一类考查氮的氧化物溶于水的计算问题。

本文就此问题把氮的氧化物溶于水的计算方法总结了以下几点。

【总页数】2页(P29-30)
【作者】邵常娥
【作者单位】河北丰润车轴山中学
【正文语种】中文
【中图分类】O6
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第五章化工生产中的重要非金属元素专题课【氮及其化合物的计算】【学习目标】1、学会根据化学方程式分析氮及其化合物的计算；2、能用守恒法进行硝酸与金属反应的计算。

【学习重、难点】化学计算的思维模式构建【学习过程】知识点一、氮的氧化物溶于水的有关计算1、计算的原理3NO2+H2O === 2HNO3+NO ①2NO+O2 === 2NO2②由方程式①×2+②得: 4NO2+O2+2H2O === 4HNO3③由方程式①×2+②×3得: 4NO+3O2+2H2O === 4HNO3④2、计算涉及的问题①明确混合气体的组成；②判断与水反应后剩余气体的种类和量；③特别提示：根据原理分析，无论是单一气体(NO2),还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体,若有气体剩余只能是NO或O2,不能是NO2。

（一）NO2和NO的混合气体溶于水的计算原理 3NO2+H2O=2HNO3+NO 余气。

差量法的应用【典例1】将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里,充分反应后试管中剩余20 mL气体,则原混合气体中NO2和NO的体积比为 ( )A.2∶1B.1∶3C.3∶1D.1∶1（二） NO与O2混合气与水反应原理：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3余气。

规律：V(NO)/V(O2)=4:3时，恰好完全反应。

V(NO)/V(O2)>4:3时，剩余气体为NO。

V(NO)/V(O2)<4:3时，剩余气体为O2。

【牛刀小试】1、将40mLNO与____mLO2混合，与水反应无气体剩余；2、将40mLNO与22.5mLO2混合，与水反应后余____气体____mL;3、将40mLNO与40mLO2混合，与水反应后余_____气体_____mL;【思维跟进】将40mLNO与_____________mLO2混合，与水反应后余气10mL.（三）NO2与O2混合气与水反应原理：4NO2+O2+2H2O=4HNO3余气。

1 月 25 日氮的氧化物溶于水的计算规律高考频度：★★★★☆ 难易程度：★★★★☆典例在线有一充有 10 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 6 mL 无色气体，则原混合气体中 NO 和 NO2 体积比为 A．1∶4 D．4∶1 【答案】B 【解析】设 NO 的体积为 a mL，则 NO2 的体积为(10−a)mL，倒置盛有水的水槽 中， 发生 3NO2+H2O===2HNO3+NO， 根据反应方程式， 生成 NO 的体积为(10−a)/3 mL，充分反应后，6 mL 气体为 NO，因此有[a+(10−a)/3]=6，解得 a=4，因此 NO 和 NO2 的体积比为 4∶(10−4)=4∶6=2∶3，故选项 B 正确。

B．2∶3 C．1∶3解题必备氮的氧化物溶于水的计算方法 NO2 和 NO 有如下反应： 3NO2+H2O===2HNO3+NO① 2NO+O2===2NO2② 4NO2+O2+2H2O===4HNO3③4NO+3O2+2H2O===4HNO3④ (1)NO 和 NO2 的混合气体 NO、NO2 的混合气体溶于水时仅涉及反应①，可利用气体体积变化差值进行计算：V 剩=V(NO)原+ V(NO2)。

(2)NO2 和 O2 的混合气体 NO2 和 O2 的混合气体溶于水时涉及反应③，其计算如下表：0<x<4 x= 反应情况 O2 过量，剩余气体为 O2x=4x>4恰好完全反应NO2 过量，剩余气体为 NO(3)NO 和 O2 的混合气体 NO、O2 的混合气体溶于水时涉及反应④： 其计算如下表：x= 反应情况0<x< O2 过量，剩余气体为 O2x= 恰好完全反应x> NO 过量，剩余气体为 NO学霸推荐1．将 3mol 的 NO2 气体依次通入下列三个分别装有足量①NaHCO3 饱和溶液 ②浓 H2SO4 ③Na2O2 的装置后， 用排水法把残留气体收集起来， 则收集到的气体是(同 温、同压下测定) A．1 mol NO NO2 和 0.05 mol O2 B．2 mol O2 C．0.25 mol O2 D．1 mol2．将盛有 N2 和 NO2 混合气体 25 mL 的量筒倒立于水槽里，过一段时间后，气体 体积缩小到 15 mL 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 D．2∶1 3．按下图进行实验，试管内装有 12 mL NO，然后间歇而缓慢地通入 8 mL O2， 下面有关实验最终状态的描述正确的是 B．2∶3 C．1∶4A．试管内气体呈红棕色 C．试管内气体为无色是 O2 试管B．试管内气体为无色是 NO D．试管内液面上升至充满整个4．(1)写出氨气发生催化氧化反应的方程式______________。

氮氧化物与水反应的计算氮氧化物是由氮和氧元素组成的化合物，主要包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）和笑气（N2O）。

当氮氧化物与水反应时，会产生一系列化学反应，其中的主要反应是生成硝酸（HNO3）和亚硝酸（HNO2）。

首先讨论一氧化氮与水的反应。

一氧化氮与水反应可以分为两个步骤。

首先，一氧化氮会在水中迅速溶解生成一氧化氮氢氧化物（HNO2）：NO(g) + H2O(l) ⇌ HNO2(aq)然后，一氧化氮氢氧化物会进一步与水反应生成硝酸和亚硝酸：HNO2(aq) ⇌ H+(aq) + NO2-(aq)HNO2(aq) + H2O(l) ⇌ HNO3(aq) + OH-(aq)其中，HNO3是硝酸，OH-是氢氧根离子。

接下来讨论二氧化氮与水的反应。

二氧化氮与水反应主要有以下两个步骤。

首先，二氧化氮会在水中迅速溶解生成一氧化氮氢氧化物（HNO2）：NO2(g) + H2O(l) ⇌ HNO2(aq)然后，一氧化氮氢氧化物会进一步与水反应生成硝酸和亚硝酸：HNO2(aq) ⇌ H+(aq) + NO2-(aq)HNO2(aq) + H2O(l) ⇌ HNO3(aq) + OH-(aq)与一氧化氮的反应类似，在这个反应中也生成了硝酸和亚硝酸。

最后讨论笑气与水的反应。

笑气与水反应会生成亚硝酸和硝亚酸：N2O(g) + H2O(l) → 2HNO2(aq)亚硝酸和硝亚酸在水中会进一步转化为硝酸和亚硝酸：2HNO2(aq) + O2(g) ⇌ 2HNO3(aq) ----------------(1)2NO2-(aq) + H2O(l) ⇌ HNO2(aq) + OH-(aq) ---------------(2)在这个反应中，硝酸和亚硝酸的生成也和一氧化氮和二氧化氮的反应类似。

总结起来，氮氧化物与水反应主要生成硝酸和亚硝酸。

硝酸具有强氧化性，是一种常用的无机化肥和炸药原料。

亚硝酸则是较不稳定的化合物，它是一种常见的气象污染物，可以与大气中的有机物反应生成臭氧和二次气溶胶。

NOx与O2、H2O反应的计算技巧1.将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立与水槽中，充分反应后，剩余2mL无色气体，则原混合气体中氧气的体积是（）A、1.2mLB、2.4mLC、3.6mLD、4mL2、实验室用向上排空气法收集NO2气体，若用90mL容器收集一定量的NO2后将容器倒置于盛满水的水槽中，充分作用后，容器中残留40mL气体，据此可知收集气体时排出容器的空气体积约为（）A、68.8mLB、50mLC、40mLD、18.8mL3.同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是：①NO和NO2②NO2和O2③NH3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＞V3Ｂ、V1＞V3＞V2Ｃ、V2＞V3＞V1Ｄ、V3＞V1＞V24、把盛有48mLNO2和NO混合气体的容器倒置于水中，液面稳定后（保持同温同压），容器内气体体积变为24mL。

则：（1）原混合气体中，NO2和NO的体积分别是mL和mL（2）若在剩余的24mL气体中通入6mLO2，液面稳定后，容器内气体体积为mL（3）若将（2）中“6mL”改为“24mL”，则容器内气体体积为mL（4）在剩余的24mL气体中通入mLO2，充分反应后将剩余4mL无色气体。

（5）若在原48mL混合气体中通入mLO2再倒置于水中，水会充满整个容器。

5、试管内装有NO，倒置于水槽中，当向试管内通入21mLO2时，最后试管中的液面仍在原来的位置，则原试管中NO为（）A、6mLB、12mLC、16mLD、18mL6、在一定条件下，将充满NO2和O2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NO2和O2的体积之比为（）A、8:1B、7:3C、7:1D、4:17、在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内，充分反应后，容器内残留m/2体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则m与n比值为（）A、3:2B、2:3C、8:3D、3:88、将amL充满NO2和NO混合气体的试管，倒立于盛有水的水槽中，充分反应后，剩余气体的体积为bmL，试计算原混合气体中NO2和NO的体积各是多少？。

氮氧化物与O2混合后溶于水的计算规律与方法一、计算原理：1、反应原理3 NO2+H2O→ 2HNO3+NO①4 NO2+O2+ 2 H2O→ 4HNO3②4 NO+ 3O2+ 2 H2O→ 4HNO3③2、计算原理①气体减少的体积为液面上升的体积，也即HNO3溶液的体积。

②气体减少的体积可以用差量法计算（根据相应的反应方程式）。

③注意过量问题的分析。

二、计算类型：（1）NO2或（NO、NO2混合气体）跟水反应：只有一种情况，二氧化氮完全与水反应，按反应①进行计算。

（2）NO2、O2同时跟水反应：V（NO2）：V（O2）=4:1 时，完全反应，按反应②进行计算；V（NO2）：V（O2）﹤ 4:1 时，O2过量，剩余气体为O2，按反应②进行计算；V（NO2）：V（O2）﹥ 4:1 时，NO2过量，剩余气体为NO，分别利用反应②、①进行两次计算。

（3）NO、O2同时跟水反应：V（NO）：V（O2）= 4:3 时，完全反应，按反应③进行计算；V（NO）：V（O2）﹤ 4:3 时，O2过量，剩余气体为O2，按反应③进行计算；V（NO）：V（O2）﹥ 4:3 时，NO过量，剩余气体为NO，NO不能与水反应，按反应③进行计算。

（4）NO、NO2、O2同时跟水反应：先按反应①进行计算，将按①计算后得到的一氧化氮量与原气体中含有的一氧化氮量相加，转化为第三种类型的题，按反应③进行计算。

Tips：①在进行计算时，灵活应用极值法、假设法、或得失电子守恒法进行求解。

②注意有关循环氧化、由多步反应合并所得总反应。

注意各种类型的气体混合与之相对应的反应方程式。

三、典型例题与练习：1．在标准状况下，将 NO 2 、NO 、O 2 混合后充满容器，倒置在水中，完全溶解，无气体剩余，若产物不扩散，则所得溶液物质的量浓度的数值范围是（） A ．0＜c ＜1 B ． 1 ＜c ＜ 1 C ． 1 ＜c ＜ 1 D ． 1 ＜c ＜ 1 22.4 39.2 22.4 39.2 28 28 22.42．将盛有 N 2 和 NO 2 混合气体的试管倒立与水中，经足够时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的 3/5，则原混合气体中 N 2 和 NO 2 的体积比是（ ）A ．1：1B ．2：3C ．1：3D ．3：13．将标准状况下 NO 2 和O 2 按体积比 4：1 混合后充入一干燥烧瓶中，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，最终烧瓶内溶液溶质的物质的量浓度为（）1 -1 4 1 -1 4 1 -1 4 -1A ． mol ⋅ LB ． ⨯ mol ⋅ LC ． ⨯ mol ⋅ LD ． 5 mol ⋅ L 22.4 7 22.4 5 22.4 4．将一充满 NO 的试管倒扣于水槽中，然后向试管中通入一定量的O 2 ，试管中恰好充满水时，通入的O 2与原 NO 的体积比和所得溶液的物质的量浓度分别为（假设生成的溶质不向外扩散，且为标准状况）（ ）A ．3:4；1/22.4B ．4:3；1/22.4C ．1:4；1/11.2D ．4:1；1/11.25．把 40mL NO 和 NO 2 的混合气体与 20mL O 2 同时通入倒立在水槽里盛满水的量筒中，充分反应后，量筒里还剩下 5mL 气体。

第八讲氮氧化物与水反应的计算（难点）一．氮氧化物与水反应的四种基本形式1．NO2 或NO2 与N2 （非O2 ）的混合气体与水反应的计算2．NO2 与O2 的混合气体与水反应的计算3．NO与O2 的混合气体与水反应的计算4．NO2 、NO、O2 三种混合气体与水反应的计算二．两个基本反应式与三个基本关系式1．两个基本反应式3 NO2 + H2O == 2 HNO3 + NO………①2 NO + O2 == 2 NO2………②2．三个基本关系式⑴．①×2+ ②，意在消去中间产物NO得出NO2、O2 全部转化为 HNO3的关系式1：4 NO2+ O2 + 2 H2O == 4 HNO3⑵．①×2+ ②×3，意在消去NO2得出NO 、O2全部转化为 HNO3的关系式2：4 NO+3 O2 + 2 H2O == 4 HNO3⑶．⑴、⑵两关系式相加得关系式3：NO2 + NO + H2O + O2 ==2HNO3它揭示的是当NO2 、NO、 O2 的物质的量相等时将全部转化为硝酸，谁都没有剩余。

三．两个基本反应式与三个基本关系式的应用1．NO2 或NO2 与N2 （非O2 ）的混合气体与水反应的计算例1．将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立与水中，经足够时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的3/5，则原混合气体中N2和NO2的体积比是：A 1：1B 2：3C 1：3D 3：1解析：设试管的容积为1体积，其中含N2的体积为X,含NO2的体积为Y。

由基本反应式①：3 NO2 + H2O == 2 HNO3 + NO可知：Y体积NO2 溶于水生成Y/3体积不溶于水的NO，于是，得如下方程组：X+Y = 1 解得：X = 2/5 V（N2 ）：V（NO2 ）= 2：3X+Y/3 = 3/5 Y = 3/5结论1：NO2 或NO2 与N2 （非O2 ）的混合气体与水反应的计算，可依据3 NO2 + H2O == 2 HNO3 + NO基本反应式，根据反应前后气体体积差值计算。