Question

在一只试管中装入NO₂和NO混合气体a升（常温常压，下同。不考虑NO₂转化为N₂O₄。），倒扣在水槽中，与水充分反应后剩余气体b升（不含水蒸气），再通入c 升O₂，试管内刚好无气体剩余。
（1）b的值为         （用只含c的代数式表示）。
（2）填表。

表达要求	只含b的代数式	只含c的代数式
a的取值范围

 
（3）写出只含c的代数式的推导过程。

Answer 1

（1）4c/3或1.33c（2分）（带单位扣1分）
b＜a＜3b（2分）（若有取等号扣1分，后同）； 4c/3＜a＜4c或1.33c＜a＜4c
（3）2分。（说理或推导充分即可。可用方程式推导；也可用得失电子守恒推导。）

解析试题分析：（1）NO₂溶于水生成硝酸和NO，反应的方程式为3NO＋H₂O＝2HNO₃＋NO，因此bL气体是NO。通入氧气后NO转化为稀硝酸，反应的方程式为
4NO＋3O₂＋2H₂O＝4HNO₃
4    3
b    c
即4:3＝b:c
解得b＝c
（2）如果混合气全部是NO₂，则根据方程式3NO＋H₂O＝2HNO₃＋NO可知生成NO的体积是a，b＝a；如果全部是NO，则生成b＝a，所以a＜b＜a，则a的取值范围是b＜a＜3b；根据（1）中计算可知，b＝c，所以如果只用含c的代数式表示，则a的取值范围是c＜a＜4c。
（3）如果混合气全部是NO₂，反应中氮元素的化合价从＋4价升高到＋5价，氧气中氧元素的化合价从0价降低到－2价，则根据电子得失守恒可知a＝4c；如果全部是NO，反应中氮元素的化合价从＋2价升高到＋5价，氧气中氧元素的化合价从0价降低到－2价，则根据电子得失守恒可知3a＝4c，所以a的取值范围是c＜a＜4c。
考点：考查NO₂、NO与水以及氧气反应的有关计算