Question

2．用試管收集60mL NO和NO₂的混合氣體，倒立于盛有水的水槽中，并緩慢通入O₂．當分別通入VmL或40mL（V＜40）O₂時，均剩余20mL氣體（均為標準狀況）．
①當通入40mL O₂時剩余的氣體是O₂
②混合氣體中NO₂的體積是50mL
③V的值是5ml
④當恰好沒有氣體剩余時，所得溶液的物質的量濃度為（假設溶液不擴散）0.045mol/L（保留到小數(shù)點后第三位）

Answer 1

分析 ①一氧化氮和二氧化氮是一氧化氮的耗氧量大于二氧化氮，所以如果全是一氧化氮需氧氣的量為：$\frac{3×60}{4}$=36mL＜40mL O₂，所以剩余的氣體是氧氣；
②根據得失電子守恒列出關系式，求二氧化氮體積；
③剩余20mL氣體是一氧化氮，由反應方程式3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，反應生成一氧化氮的二氧化氮是30ml，所以20ml的二氧化氮與氧氣反應，消耗氧氣的體積為：$\frac{20}{4}$；
④根據c=$\frac{n}{V}$進行計算求解．

解答 解：①一氧化氮和二氧化氮是一氧化氮的耗氧量大于二氧化氮，所以如果全是一氧化氮需氧氣的量為：$\frac{3×60}{4}$=36mL＜40mL O₂，所以剩余的氣體是氧氣，故答案為：O₂；
②設二氧化氮為xml，V（NO₂）+3V（NO）=4V（O₂）=4×（40-20），又因為V（NO₂）+V（NO）=60，解之得：V（NO）=10ml，V（NO₂）=50ml，故答案為：50；
③剩余20mL氣體是一氧化氮，由反應方程式3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，反應生成一氧化氮的二氧化氮是30ml，所以20ml的二氧化氮與氧氣反應，消耗氧氣的體積為：$\frac{20}{4}$=5ml，
故答案為：5ml；
④根據c=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{60×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}}{60×1{0}^{-3}L}$=0.045mol/L，
故答案為：0.045．

點評 本題主要考查了NO₂、O₂和H₂O反應的計算，需要注意的是對于該反應4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃ 過量的氣體為NO₂，但最后的剩余氣體不是NO₂，而是NO，原因是3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，為易錯題，題目難度中等．