Question

【题目】如图所示：在B水槽中装有500 mL水，容积为VL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水槽的水中。充 分反应后，试管A中余下气体的体积为0.6VL。

（1）将A倒插入B槽中发生的反应的化学方程为_________________，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向余下0.6VL气体的试管A中持续通入氧气，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________ mol·L－1(设溶液的体积仍为500 mL)。

Answer 1

【答案】 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 1∶2 3∶2 无色气体变为红棕色，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 V/11.2

【解析】(1)将A倒插入B水槽中,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮气体,反应的化学方程式为:,该反应中,二氧化氮中+4价N元素被氧化成+5价的硝酸,同时被还原成+2价的一氧化氮,则3mol二氧化氮参与反应,作氧化剂被还原的二氧化氮为1mol,作还原剂被氧化的有2mol,则氧化剂与还原剂的质量之比为1:2;
充满了NO2和NO的混合气体(标准状况)试管A倒水中.充分反应后,试管A中余下气体的体积为0.6vmL,则:设NO为y,NO2为X

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X 1/3X
Y+1/3X=0.6V X+Y=V 解X=0.6V Y=0.4V
=0.6V:0.4V=3:2
因此，本题正确答案是:;1:2 3:2;
(2)剩余NO,持续通入氧气,会发生,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,因此，本题正确答案是: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)根据氮元素守恒可以知道,水槽中生成硝酸的物质的量为:

=V/22.4,故硝酸的浓度为c(HNO3)=V/22.40.5=V/11.2mol/L.。答案：V/11.2。

点睛:(1)将A倒插入B水槽中发生反应,根据化合价变化判断氧化剂、还原剂及其质量之比;根据气体体积减小量,利用差量法计算二氧化氮的体积,进而计算NO的体积,体积之比等于物质的量之比;
(2)剩余NO,持续通入氧气,会发生,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,氮元素守恒可以知道,再根据计算所得硝酸的浓度.