Question

2．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，用以下氣體做噴泉實驗，請根據(jù)情況，填寫燒瓶中溶液的物質(zhì)的量濃度（假設(shè)燒瓶中溶質(zhì)不能擴(kuò)散出來，用分?jǐn)?shù)表示即可）．
（1）用NH₃做噴泉實驗，噴泉結(jié)束后，水充滿燒瓶，則溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{1}{22.4}$mol/L．
（2）用NO₂做噴泉實驗，噴泉結(jié)束后，水充至燒瓶的2/3處，則溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{1}{22.4}$mol/L．
（3）用NO₂和O₂按4：1體積比混合，噴泉結(jié)束后，水充滿燒瓶，則溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{1}{28}$ mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）設(shè)NH₃氣體體積為xL，則n（NH₃）=$\frac{x}{22.4}$mol，水充滿燒瓶，則溶液體積為xL，則c（NH₃）=$\frac{n}{V}$；
（2）設(shè)二氧化氮體積為xL，NO₂和水反應(yīng)方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，根據(jù)方程式知，最終得到溶液溶質(zhì)為HNO₃，n（HNO₃）=$\frac{2}{3}$n（NO₂）=$\frac{2}{3}$×$\frac{x}{22.4}$=$\frac{x}{33.6}$mol，溶液體積為$\frac{2}{3}$xL，則c（HNO₃）=$\frac{n}{V}$；
（3）設(shè)容器體積為xL，用NO₂和O₂按4：1體積比混合，n（HNO₃）=n（NO₂）=$\frac{4}{5}$×$\frac{x}{22.4}$=$\frac{x}{28}$mol，發(fā)生的反應(yīng)為4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，噴泉結(jié)束后，水充滿燒瓶，溶液體積為xL，則c（HNO₃）=$\frac{n}{V}$．

解答 解：（1）設(shè)NH₃氣體體積為xL，則n（NH₃）=$\frac{x}{22.4}$mol，水充滿燒瓶，則溶液體積為xL，則c（NH₃）=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{x}{22.4}mol}{xL}$mol/L=$\frac{1}{22.4}$mol/L，
故答案為：$\frac{1}{22.4}$mol/L；
（2）設(shè)二氧化氮體積為xL，NO₂和水反應(yīng)方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，根據(jù)方程式知，最終得到溶液溶質(zhì)為HNO₃，n（HNO₃）=$\frac{2}{3}$n（NO₂）=$\frac{2}{3}$×$\frac{x}{22.4}$=$\frac{x}{33.6}$mol，溶液體積為$\frac{2}{3}$x，則c（HNO₃）=$\frac{\frac{x}{33.6}mol}{\frac{2}{3}xL}$mol/L=$\frac{1}{22.4}$mol/L，
故答案為：$\frac{1}{22.4}$mol/L；
（3）設(shè)容器體積為xL，用NO₂和O₂按4：1體積比混合，n（HNO₃）=n（NO₂）=$\frac{4}{5}$×$\frac{x}{22.4}$=$\frac{x}{28}$mol，發(fā)生的反應(yīng)為4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，噴泉結(jié)束后，水充滿燒瓶，溶液體積為xL，則c（HNO₃）=$\frac{\frac{x}{28}mol}{xL}$mol/L=$\frac{1}{28}$ mol•L^-1，
故答案為：$\frac{1}{28}$ mol•L^-1．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的量濃度有關(guān)計算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，正確判斷溶液中溶質(zhì)及其物質(zhì)的量是解本題關(guān)鍵，熟練掌握物質(zhì)的量有關(guān)公式，題目難度中等．