Question

3．將容積為40mL的量筒充滿二氧化氮和氧氣的混合氣體，將量筒倒置在盛滿水的水槽里，一段時間后，量筒里剩余氣體體積為5mL．則原混合氣體中NO₂和O₂體積比可能是（　　）

• A． 3：7
• B． 7：1
• C． 5：3
• D． 1：1

Answer 1

分析 可能發(fā)生的反應為：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，試管中O₂和NO₂氣體按體積比1：4混合全部溶解，
若剩余氣體為氧氣，根據(jù)4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，求出參加此反應的O₂，最后相加得到原來的氧氣；
若為NO，先根據(jù)3NO₂+H₂O=2HNO₃+2NO求出過量的NO₂，然后根據(jù)4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃求氧氣體積，進而計算NO₂的體積，以此解答該題．

解答 解：NO₂和O₂與水的反應屬于循環(huán)反應，可簡化為：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，對該反應來說，若NO₂剩余，則實際是NO，由3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO可知，剩余NO氣體是5mL，說明剩余的NO₂為：5mL×3=15mL，其余的25mL氣體中V（NO₂）：V（O₂）=4：1，則混合氣體中氧氣的體積為：25mL×$\frac{1}{5}$=5mL，二氧化氮的體積為：40mL-5mL=35mL，則原混合氣體中NO₂和O₂體積比為：35mL：5mL=7：1；
若剩余氣體是O₂，則反應的35mL中V（NO₂）：V（O₂）=4：1，原混合氣體中二氧化氮的體積為：35mL×$\frac{4}{5}$=28mL，氧氣為：40mL-28mL=12mL，
則原混合氣體中NO₂和O₂體積比為：28mL：12mL=7：3，
故選B．

點評 本題考查了氮氧化物的性質、混合物有關計算，為高頻考點，題目難度中等，關鍵是分析剩余氣體的成分，再根據(jù)反應的方程式計算，試題培養(yǎng)了學生的分析及化學計算能力．