氮氧化物溶于水的计算
V(NO2):V(O2) = 4:1 时,完全反应,无气体剩余
V(NO2):V(O2) < 4:1 时,O2过量,剩余气体为O2
V(NO2):V(O2) > 4:1 时,NO2过量,剩余气体为NO
剩余NO体积为过量NO2体积的1/3。
[例3] 容积为10mL的试管,充满NO2和O2的混合 气体,把试管倒立在水槽中,若充分反应后,试管 中尚有1mL气体,则原混合气体中各为几毫升?
50mL
35mL
17.5mL
10mL
2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2 2NO +O2 = 2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
x x/4
x +x/4 +10 = 17.5 x = 6
V(NO) = 6mL
V(CO2) = 35mL-6mL=29mL
[例8] 有100mL无色混合气体,其中可能有HCl、 NH3、CO2、NO、NO2、Cl2 组成。将混合气体通过浓 硫酸后体积减少30mL,再通过过量的过氧化钠,体积又 减少30mL,并变为红棕色,再通过水后,最后剩余气体 体积为20mL。(所有气体体积均在同温、同压下测量) 求 ⑴ 混和气体组成 ⑵ 最后剩余的是什么气体?
3
1
2
15 mL
10 mL
V(NO2) = 15 mL,V(NO) = 20 mL; V(NO2) :V(NO) = 1:2
NO2 和 O2 混和气体溶于水的反应 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ①
2NO + O2 = 2NO2
②
① ×2 + ②
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
充分反应后,试管里还剩5mL气体(气体体积均已
换算设成N标O准的状体况积下为的x 体,积NO)2,的求体原积混为合y 气的组成。
⑵ 若NO剩余 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
x -5 3( x -5) /4
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
y
y/4
x + y = 40 3(x-5) /4+ y/4 = 20 解得x = 27.5mL, y = 12.5mL
HCl
NH3 CO2 NO
浓硫酸
(足量)
CO2 NO
50mL
35mL
V(NH3) =50-35=15(mL) ①HCl与NH3能否共存?
[例7]在室温时有50mL的混合气体,它们可能由HCl、 NH3、CO2、NO组成。将这些混合气体通过浓硫酸后 体积减少为35mL,再通过过量的过氧化钠,气体体积又 减少为17.5mL,最后将气体通过水,充分反应后只剩下 10mL气体。(所有气体体积均在同温、同压下测量) 求 ⑴ 混和气体组成 ⑵ 最后剩余的是什么气体?
2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2
x
x/2
2NO + O2 = 2NO2
y y/2
y
反应后剩余 NO2和O2 的混和气体, 其体积为 y + (x/2-y/2) = (x+y)/2
即为原混气体体积的1/2
xmLCO2 和ymLNO的混合气体与过量的Na2O2 充分反 应,⑶求设反x应<后y 剩余气体的体积。
2
V
1 mol • l 1
3
22.4
= 0.045 mol •l1
例2:
将充满NO和NO2的混合气体45mL的试管,倒立 于水中,一段时间后,气体的体积为35mL,原混
合气体中,NO和NO2的体积比为
A.2:1
B.2:7
C.7:2
D.9:7
解析: 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO △V
[例4] 在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同 时通入倒立于水中且盛满水的容器中,充分反应后,
容器内残留m/2体积的气体,该气体与空气接触后 变
为红解棕:色剩。余则气m体与为nN的O比,值体为积多为少m?/2.
即m/2体积 NO 刚好与n体积 O2完全反应
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
4
3
m/2
n
m/2 : n = 4 : 3 m : n = 8 : 3 答:m 与n 的比值为 8 : 3
[例5] 40mLNO和NO2的混合气体与20mLO2同 时通
入水中(混合气体事先装入体积为60mL的试管中)
充分反应后,试管里还剩5mL气体(气体体积均已
换解算:成设标N准O状的况体下积的为体x 积,)N,O2求的原体混积合为气y 的组成。
解:⑴ 剩余1mLO2。设反应的O2的体积为x
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
4x
x
则:4x+ (x+1) = 10
解得 x = 9/5mL=1.8mL
V(O2) = 1. 8mL + 1mL =2. 8mL V(NO2) = 4×1. 8mL =7. 2mL
[例3] 容积为10mL的试管,充满NO2和O2的混合 气体,把试管倒立在水槽中,若充分反应后,试管 中尚有1mL气体,则原混合气体中各为几毫升?
[例6] xmLCO2 和ymLNO的混合气体与过量的 Na2O2 充分解反:应⑴,设求x反=y应后剩余气体的体积。
2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2
x
x/2
2NO + O2 = 2NO2
x x/2
x
剩余气体为NO2,其体积为原混合气体的1/2
xmLCO2 和ymLNO的混合气体与过量的Na2O2 充分反 应,⑵求设反x应>后y 剩余气体的体积。
⑵ 若剩余1mLNO,则过量的NO2体积为3mL
4NO2 + O2
则 (4y+3) +y = 10
解得 y = 7/5mL =1.4mL
V(O2) = 1. 4mL V(NO2) = (4×1. 4mL) +3mL = 8. 6mL
NO 和 O2 混和气体溶于水的反应
2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2
x
x/2
2NO + O2 = 2NO2
x x/2
x
反应后剩余 NO2和NO 的混和气体,
其体积为 x + (y-x) = y
等于NO的体 (大于原混和气体体积的1/2) 积。
小结
CO2 和NO的混合气体与过量的Na2O2充分反应后: 2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2 2NO + O2 = 2NO2
NH3 浓硫酸 CO2 (足量) NO
CO2 Na2O2 NO (过量)
NO2 H2O NO (足量)
NO
100mL
70mL
40mL
V(NH3) = 30mL V(NO) = 40mL V(CO2) = 70mL-40mL = 30mL
20mL
NH3 浓硫酸 CO2 (足量) NO
CO2 Na2O2 NO (过量)
NO2 O2
H2O
(足量)
50mL
35mL
17. 5mL
②为什么17.5mL是NO2和O2的混和气体? 若全是NO2,则最后余5.83mlNO
10mL
[例7] 在室温时有50mL的混合气体,它们可能由 HCl、NH3、CO2、NO组成。将这些混合气体通过浓 硫酸后体积减少为35mL,再通过过量的过氧化钠,气体 体积又减少为17.5mL,最后将气体通过水,充分反应后 只剩下10mL气体。(所有气体体积均在同温、同压下 测量)求 ⑴ 混和气体组成 ⑵ 最后剩余的是什么气体?
剩余气体的体积必等于或大于原混和气体体积的1/2
若等于原混和气体的1/2,
V(CO2)> V(NO), 剩余NO2及O2混和气体 V(CO2)= V(NO), 剩余NO2气体 若大于原混和气体的1/2, V(CO2)< V(NO), 剩余NO2及NO混和气体,体积与 NO相等。
[例7] 在室温时有50mL的混合气体,它们可能由 HCl、NH3、CO2、NO组成。将这些混合气体通过浓 硫酸后体积减少为35mL,再通过过量的过氧化钠,气体 体积又减少为17.5mL,最后将气体通过水,充分反应后 只剩下10mL气体。(所有气体体积均在同温、同压下 测量)求 ⑴ 混和气体组成 ⑵ 最后剩余的是什么气体?
NH3 浓硫酸 CO2 Na2O2 NO2 H2O
CO2 (足量) NO
NO (过量)
O2 (足量)
O2
50mL
35mL
17. 5mL
10mL
③为什么最后剩余的是O2而不是NO? 生成10mLNO,单过量的NO2就要30mL。
NH3 浓硫酸 CO2 Na2O2 NO2 H2O
CO2
O2
NO
NO
O2
⑴ 若O2剩余 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
x 3x/4
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
y
y/4
x + y = 40 3x /4+ y/4 = 20-5
解得x = 10mL, y = 30mL
[例5] 40mLNO和NO2的混合气体与20mLO2同 时通
入水中(混合气体事先装入体积为60mL的试管中)
2NO + O2 = 2NO2
①
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ②