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剩余气体计算

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/17 04:24:06
请老师帮忙解析 ,解题思路尽量详细 ,谢谢 某试管中盛有NO2和NO的混合气体25mL,将其倒扣于盛水的大烧杯中,反应停止后,试管中剩余15mL气体。求: ① 原混合气体中有NO多少毫升? 为什么V(NO)= 25mL-15mL=10mL ② 如果向试管中的剩余气体中通入9.3mLO2,充分反应后试管中剩余气体的体积为多少? 2.6ml ③ 若大烧杯中共有水500mL(包括进入试管中的水),反应前后溶液体积不变,则所得硝酸溶液的物质的量浓度是多少?(气体体积均已折算成标准状况,不考虑N2O4的存在) 2*10-3moll
解题思路: 二氧化氮和一氧化氮的混合气,接触水,二氧化氮和水反应,得到硝酸和一氧化氮。则可知剩余的15mL气体全是一氧化氮。该题可以采用差量法求算,计算参与反应的二氧化氮气体的体积,进而可以求出原混合气中一氧化氮的体积。通入氧气,一氧化氮与氧气和水发生反应,得到硝酸,根据二者相对量进行过量计算判断。根据得到硝酸的物质的量和溶液体积求出其浓度。
解题过程:
1
方程式系数对应气体体积
假设原混合气中有二氧化氮的体积为x
3NO2+H2O=2HNO3+NO按照方程式系数,气体体积减小,数值为3-1=2
3 1 2
x 25-15=10
可求
x=15
故原混合气中有一氧化氮为25-15=10mL
2
一氧化氮和氧气、水,发生综合方程反应,得到硝酸
反应为
4NO+ 3 O2+2H2O==4HNO3
4 3
15mL 9.3mL
判断可知:一氧化氮过量,反应的一氧化氮为12.4mL
一氧化氮和氧气均难溶于水
故剩余的气体为一氧化氮,为15-12.4=2.6mL
3
根据两个反应可求得到的硝酸
3NO2 + H2O=2HNO3+NO
3 2
[(15/1000)L]/22.4L/mol 4.46*10-4mol
4NO+ 3 O2+ 2 H2O== 4HNO3
3 4
[( 9.3/1000)L]/22.4L/mol 5.54*10-4mol
故共得到硝酸为4.46*10-4mol + 5.54*10-4mol ,为10-3mol
故所得硝酸的浓度为10-3mol/(500/1000)L=2*10 -3 mol/L
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最终答案:略