Question

2．用试管收集60mL NO和NO₂的混合气体，倒立于盛有水的水槽中，并缓慢通入O₂．当分别通入VmL或40mL（V＜40）O₂时，均剩余20mL气体（均为标准状况）．
①当通入40mL O₂时剩余的气体是O₂
②混合气体中NO₂的体积是50mL
③V的值是5ml
④当恰好没有气体剩余时，所得溶液的物质的量浓度为（假设溶液不扩散）0.045mol/L（保留到小数点后第三位）

Answer 1

分析 ①一氧化氮和二氧化氮是一氧化氮的耗氧量大于二氧化氮，所以如果全是一氧化氮需氧气的量为：$\frac{3×60}{4}$=36mL＜40mL O₂，所以剩余的气体是氧气；
②根据得失电子守恒列出关系式，求二氧化氮体积；
③剩余20mL气体是一氧化氮，由反应方程式3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，反应生成一氧化氮的二氧化氮是30ml，所以20ml的二氧化氮与氧气反应，消耗氧气的体积为：$\frac{20}{4}$；
④根据c=$\frac{n}{V}$进行计算求解．

解答 解：①一氧化氮和二氧化氮是一氧化氮的耗氧量大于二氧化氮，所以如果全是一氧化氮需氧气的量为：$\frac{3×60}{4}$=36mL＜40mL O₂，所以剩余的气体是氧气，故答案为：O₂；
②设二氧化氮为xml，V（NO₂）+3V（NO）=4V（O₂）=4×（40-20），又因为V（NO₂）+V（NO）=60，解之得：V（NO）=10ml，V（NO₂）=50ml，故答案为：50；
③剩余20mL气体是一氧化氮，由反应方程式3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，反应生成一氧化氮的二氧化氮是30ml，所以20ml的二氧化氮与氧气反应，消耗氧气的体积为：$\frac{20}{4}$=5ml，
故答案为：5ml；
④根据c=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{60×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}}{60×1{0}^{-3}L}$=0.045mol/L，
故答案为：0.045．

点评 本题主要考查了NO₂、O₂和H₂O反应的计算，需要注意的是对于该反应4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃ 过量的气体为NO₂，但最后的剩余气体不是NO₂，而是NO，原因是3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，为易错题，题目难度中等．