Question

2．标准状态下，现在一固定容积的容器盛满NO、O₂、NO₂混合气体，将该容器倒置在水中，充分反应后无剩余气体，所得溶液的物质的量为m mol/L则m（　　）

• A． $\frac{1}{39.2}$＜m＜$\frac{1}{28}$
• B． $\frac{1}{39.2}$＜m＜33.6
• C． 0＜m＜$\frac{1}{22.4}$
• D． $\frac{1}{28}$＜$\frac{1}{22.4}$

Answer 1

分析 将NO、NO₂、O₂三种气体按一定比例充满一固定容积的容器，并将该容器倒置在水槽中，充分反应后，容器中无气体剩余，可能发生：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃或4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，所得溶液为HNO₃溶液，利用端值法解答．

解答 解：若混合气体是NO₂和O₂，且体积比为4：1，因为发生反应：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物质的量是溶于水的气体物质的量的$\frac{4}{5}$，所得溶液的体积等于溶于水的气体体积，所以所得溶液的物质的量浓度为$\frac{4}{5×22.4}$mol/L=$\frac{1}{28}$mol/L；
若混合气体是NO和O₂，且二者体积比为3：4，因为发生反应：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物质的量是溶于水的气体物质的量的$\frac{4}{7}$，所得溶液体积等于溶于水的气体体积，所得溶液的物质的量浓度为$\frac{4}{7×22.4}$moL/L=$\frac{1}{39.2}$mol/L，
因是三种物质的混合物，应介于二者之间，
故选A．

点评 本题是有关NO₂、NO和O₂混合气体溶于水的计算问题，要解决这类问题应注意利用端值法结合反应的化学方程式计算，题目难度较大．