Question

【题目】如图所示:在B槽中装有100mL水,容积为a mL的试管A充满了NO2和NO的混合气体(标准状况),将试管A倒插入B槽的水中,充分反应,试管A中余下气体的体积为0.6amL。

(1)将A倒插入B水槽中发生的反应为________________________________ ,该反应中氧化剂与还原剂的质量比为__________ ,原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为________．

(2)通过导气管C往余下气体的试管A中缓慢持续通入氧气,A中可能观察到的现象是: __________．

(3)当试管A中充满气体时停止通入氧气,然后将试管取出水槽,水槽B中溶液的物质的量浓度为_________ (设溶液的体积仍为100mL)。

Answer 1

【答案】 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO 1:2 3：2 无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至全充满，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体 a/2240

【解析】(1)二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，则将A倒插入B水槽中发生的反应为3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，该反应中硝酸是氧化产物，NO是还原产物，NO2既是氧化剂也是还原剂，则氧化剂与还原剂的质量比为1:2。充满了NO2和NO的混合气体（标准状况）试管A倒置于水中充分反应后，试管A中余下气体的体积为0.6a mL，则根据方程式可知

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO 体积减少△V

3 2

V amL-0.6amL=0.4amL

解得V＝0.6amL，则NO体积为amL-0.6amL=0.4amL，故n（NO2）：n（NO）＝3：2；

(2)通过导气管C往余下气体的试管A中缓慢持续通入氧气，NO与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水又产生学生和NO，则A中可能观察到的现象是无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至全充满，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体；

(3)根据氮元素守恒可知，水槽中生成硝酸的物质的量为：n（HNO3）＝n（NO2）+n（NO）＝，故硝酸的浓度为。