一、方法介绍

1.关系式法

(1)NO和O2的混合气体通入水中

由2NO+O2===2NO2和3NO2+H2O===2HNO3+NO得总反应为4NO+3O2+2H2O===4HNO3

(2)NO2和O2的混合气体通入水中

由3NO2+H2O===2HNO3+NO和2NO+O2===2NO2得总反应为4NO2+O2+2H2O===4HNO3

(3)NO、NO2和O2三种混合气体通入水中

先按3NO2+H2O===2HNO3+NO计算出生成NO的体积,再加上原来混合气体中NO体积,再按(1)计算。

2.电子守恒法

NOx转化为硝酸时失去电子,如果是NOx与O2的混合气体,则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。

4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5,都与N2O5+H2O===2HNO3等效;当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。

二、应用

1.(2018·广州期末)有一充有20mL NO和NO2混合气体的试管,倒置于盛有水的水槽中,充分反应后,仍有12mL 无色气体,则原混合气体中NO和NO2体积比为(气体体积均在相同状况下测得)(  )

A.2∶3  B.3∶2    C.1∶4  D.4∶1

答案 A

解析 二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮和水不反应,所以,剩余的气体为一氧化氮,设混合气体中二氧化氮的体积为V,则:

3NO2+H2O===2HNO3+NO 气体体积减少

3          1      2     

V          20 mL-12 mL=8 mL

所以V==12 mL,即二氧化氮的体积为12 mL,则原混合气体中一氧化氮的体积为20 mL-12 mL=8 mL,则原混合气体中NO和NO2体积比为8 mL∶12 mL=2∶3。

2.将盛有12mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2mL 无色气体,则原混合气体中O2的体积和剩余的2mL 气体分别是(  )

A.1.2mL,NO  B.2.4mL,O2    C.3.5mL,O2    D.4mL,NO

答案 A

解析 解题依据的化学方程式:

4NO2+O2+2H2O===4HNO3

3NO2+H2O===2HNO3+NO。

设O2的体积为x,剩余的气体有两种可能:

①若剩O2,则V(剩)=x×(12 mL-x)=2 mL,

解得x=4 mL,B、C两项均不正确;

②若剩NO,则V(剩)=×[(12 mL-x)-4x]=2 mL,

解得x=1.2 mL,D项不正确、A项正确。

3.将充有m mLNO和n mLNO2的量筒倒立于水槽中,然后通入m mLO2,若mn,则充分反应后,量筒内剩余的气体体积为(  )

A.3(m-n) mL B.(m+n) mL  C.(m-n) mL D.mL

答案 D

解析 发生反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3,4NO+3O2+2H2O===4HNO3,故NO与NO2按1∶1混合的总反应为:NO+NO2+O2+H2O===2HNO3

充有m mL NO和n mL NO2的量筒倒立于水槽中,然后通入m mL O2,由于mn,故按总反应进行,NO2有剩余,剩余NO2的体积为n mL-mmL=(n-m) mL,再发生3NO2+H2O===2HNO3+NO,故生成NO的体积为(n-m) mL。

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