Question

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下將NO₂、NO、O₂混合并充滿容器，將該容器倒置于水中，氣體完全溶解，無(wú)氣體剩余，若產(chǎn)物也不擴(kuò)散，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度M，其數(shù)值大小范圍為……（ ）

        A、0＜M＜1/22.4                 B、1/39.2＜M＜1/22.4   

 C、1/39.2＜M＜1/28              D、1/28＜M＜1/22.4

Answer 1

C

解析:

本題是有關(guān)NO₂、NO和O₂混合氣體溶于水的計(jì)算問(wèn)題，要解決這類(lèi)問(wèn)題應(yīng)抓住兩個(gè)基本反應(yīng)及由它們演變出的兩個(gè)反應(yīng)（Ⅰ）、（Ⅱ），即：

2NO+O₂=2NO₂……①

3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO……②

②×2+①得：

4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃……（Ⅰ）

①×3+②×2得：

4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃……（Ⅱ）

由（Ⅰ）、（Ⅱ）式中的系數(shù)要思考物質(zhì)的量的變化，確定和尋找有關(guān)反應(yīng)之間量的比例關(guān)系，反應(yīng)物有無(wú)過(guò)量等等。

混合氣體溶于水的氣體體積等于所得溶液的體積，且溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量等于溶于水的氣體的物質(zhì)的量，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為（V/22.4）/V = 1/22.4 (摩/升)

①若混合氣體是NO₂和O₂，且體積比≤4:1，因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物質(zhì)的量是溶于水的氣體物質(zhì)的量的4/5，所得溶液的體積等于溶于水的氣體體積，所以所得溶液的物質(zhì)的量濃度為（V/22.4 ×4/5）/V = 1/28 (摩/升)

若混合氣體是NO₂和O₂，且二者的體積比＞4:1，所得溶液的物質(zhì)的量濃度大于1/28(摩/升)

②若混合氣體是NO和O₂，且二者體積比≤3:4，因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物質(zhì)的量是溶于水的氣體物質(zhì)的量的4/7，所得溶液體積等于溶于水的氣體體積，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為（V/22.4 ×4/7）/V = 1/39.2(摩/升)

綜合①、②可知，應(yīng)選擇C。