高中化学必修1：微专题八 氮氧化物与氧气和水反应相关计算的三种类型
第八讲氮氧化物与水反应的计算
第八讲氮氧化物与水反应的计算（难点）一．氮氧化物与水反应的四种基本形式1．NO2 或NO2 与N2 （非O2 ）的混合气体与水反应的计算2．NO2 与O2 的混合气体与水反应的计算3．NO与O2 的混合气体与水反应的计算4．NO2 、NO、O2 三种混合气体与水反应的计算二．两个基本反应式与三个基本关系式1．两个基本反应式3 NO2 + H2O == 2 HNO3 + NO………①2 NO + O2 == 2 NO2………②2．三个基本关系式⑴．①×2+ ②，意在消去中间产物NO得出NO2、O2 全部转化为HNO3的关系式1：4 NO2 + O2 + 2 H2O == 4 HNO3⑵．①×2+ ②×3，意在消去NO2得出NO 、O2全部转化为HNO3的关系式2：4 NO+3 O2 + 2 H2O == 4 HNO3⑶．⑴、⑵两关系式相加得关系式3：NO2 + NO + H2O + O2 ==2HNO3它揭示的是当NO2 、NO、O2 的物质的量相等时将全部转化为硝酸，谁都没有剩余。
三．两个基本反应式与三个基本关系式的应用1．NO2 或NO2 与N2 （非O2 ）的混合气体与水反应的计算例1．将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立与水中，经足够时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的3/5，则原混合气体中N2和NO2的体积比是：A 1：1B 2：3C 1：3D 3：1解析：设试管的容积为1体积，其中含N2的体积为X,含NO2的体积为Y。
由基本反应式①：3 NO2 + H2O == 2 HNO3 + NO可知：Y体积NO2 溶于水生成Y/3 体积不溶于水的NO，于是，得如下方程组：X+Y = 1 解得：X = 2/5 V（N2 ）：V（NO2 ）= 2：3X+Y/3 = 3/5 Y = 3/5结论1：NO2 或NO2 与N2 （非O2 ）的混合气体与水反应的计算，可依据3 NO2 + H2O ==2 HNO3 + NO基本反应式，根据反应前后气体体积差值计算。
对点PPT：氮的氧化物氧气溶于水计算的三型合一思维模型
2
NO2为6.4 O2为3.6
后4NO+3O2+2H2O=4HNO3 若余NO NO2为9.2 O2为0.8
若余NO 2
3 x
x + (x-6)/4 = 10 1 x/3
x=9.2
O2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4 3 (x/3)-2 (x-6)/4
视频导学
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NO2为6.4 O2为3.6
后4NO+3O2+2H2O=4HNO3 若余NO NO2为9.2 O2为0.8
若余NO 2
3 x
x + (x-6)/4 = 10 1 x/3
x=9.2
O2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4 3 (x/3)-2 (x-6)/4
视频导学
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一定体积的NOx和O2的混合气体溶于水，剩余部分气体，求原混 合气体的组成。
类型 余气 计算依据 讨论 组成
NO O2 共15
1
4NO+3O2+2H2O=4HNO3 先3NO2+H2O=2HNO3+NO
若余NO 若余O2 若余O2
NO为9 NO为8
O2为6 O2为7
NO2 O2 共10 NO NO2
2
NO2为6.4 O2为3.6
后4NO+3O2+2H2O=4HNO3 若余NO NO2为9.2 O2为0.8 若余O2
1
先3NO2+H2O=2HNO3+NO
OVER
NO2为6 NO为2
氮的氧化物与氧气混合后溶解于水的计算
☆氮的氧化物与氧气混合后溶解于水的计算原则：硝酸的酸酐是N2O5，因此参与形成硝酸的N原子和O原子的个数比等于2：5.方法：第一步，找出原来的NO\NO2\O2的量，找出剩余的是什么（只可能是NO或者O2），量是多少；第二步，将题目的量与物质的化学式中的角标相乘找原子数目第三步，列式，（原来的N原子-剩余的N原子）/ （原来的O原子-剩余的O原子）= 2/5例1：把10mLNO2气体通往倒立在水槽的盛满水的量筒里，片刻后，量筒里留下的气体是什么？体积是多少？例2：把8mLNO和NO2的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的量筒里，片刻以后，量筒里留下4mL气体，计算通入的混合气体里，NO和NO2的体积各为多少？例3：将盛有30mLNO2和若干O2的混合气体的试管倒立于水中，试管内最后剩余5mL气体，求原有O2的体积？例4：将盛有8mL NO和1.5mL O2的混合气体的试管倒立于水中，最后试管内气体有无剩余？若剩余则体积为多少？例5：将24mLNO和NO2的混合气体与12mLO2同时通入倒立在水槽中盛满水的量筒里，充分反应后，量筒里留下3mL气体，求原混合气体中NO和NO2的体积各是多少？注意：（1）NO2、O2混合气通入水完全反应为：（2）NO、O2混合气通入水完全反应为：☆硝酸与金属反应实质：金属与硝酸反应的实质是金属与H+和 NO3- 共同作用.方法：1、只要是金属和H+ 作用，就要考虑NO3-的有无。
例 1.铜粉放入稀硫酸溶液后,加热后无明显现象发生,当加入下列一种物质后,铜粉质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体产生,该物质可能是( ) 。
A. Fe2 (SO4) 3B. Na2CO3C. KNO3D.FeSO4例2.铁铜混合物加入不足量的硝酸,反应后,剩余金属m1 g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后, 剩余金属m2 g, 则m1与m2的关系是( )。
A. m1一定大于m2B. m1一定等于m2C. m1可能等于m2D. m1可能大于m2例3.已知Fe2+可以水解: Fe2+ +2H2O==Fe(OH) 2+2H+，现向Fe(NO3) 2溶液中加入足量的稀硫酸,则溶液的颜色( ) 。
专题：有关氮的氧化物溶于水的计算
3
1
XmL
4mL
解得X＝12mL
答：原试管中NO2的体积为12mL。
2. NO+NO2+H2O
例2：将30mLNO和NO2的混合气，通入倒立在水槽中的盛 满水的量筒里，片刻后，量筒里剩下16mL的气体。求原混 合气体中NO和NO2的体积。
解：设原有NO2的体积为xmL
3NO2+H2O = 2HNO3+NO 体积差
O2和NO2与水反应什么情形下不余气？此题余气是什么？ 4NO2+ O2 +2H2O = 4HNO3
解 (1)余气5mL是O2时，设原有NO2的体积为 x
4NO2 ~ O2
x
1/4x
x+ 1/4x +5 =40mL
x=28mL
V(O2)= 1/4 x +5mL = 12 mL
(2)余气5mL是NO时，设原有O2的体积为 y 由3NO2+H2O = 2HNO3+NO可知余NO215mL
（3） NO2和O2的混合气体溶于水 4NO2+O2+2H2O==4HNO3
= 4︰1，恰好完全反应 V(NO2):V(O2) ＞ 4︰1，NO2过量，剩余气体为NO
＜ 4︰1， O2过量，剩余气体为O2 值得注意的是： 4NO2+O2和4NO+ 3O2从组成上均相当于2N2O5的 组成。 N2O5是硝酸的酸酐，N2O5+H2O===2HNO3 (4) NO、NO2、O2三种混合气体溶于水
专题练习
有关氮的氧化物的计算
一、基本反应： 2NO+O2 = 2NO2
二、主要类型
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
氮氧化物与水反应的计算
氮氧化物与水反应的计算氮氧化物是由氮和氧元素组成的化合物，主要包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）和笑气（N2O）。
当氮氧化物与水反应时，会产生一系列化学反应，其中的主要反应是生成硝酸（HNO3）和亚硝酸（HNO2）。
首先讨论一氧化氮与水的反应。
一氧化氮与水反应可以分为两个步骤。
首先，一氧化氮会在水中迅速溶解生成一氧化氮氢氧化物（HNO2）：NO(g) + H2O(l) ⇌ HNO2(aq)然后，一氧化氮氢氧化物会进一步与水反应生成硝酸和亚硝酸：HNO2(aq) ⇌ H+(aq) + NO2-(aq)HNO2(aq) + H2O(l) ⇌ HNO3(aq) + OH-(aq)其中，HNO3是硝酸，OH-是氢氧根离子。
接下来讨论二氧化氮与水的反应。
二氧化氮与水反应主要有以下两个步骤。
首先，二氧化氮会在水中迅速溶解生成一氧化氮氢氧化物（HNO2）：NO2(g) + H2O(l) ⇌ HNO2(aq)然后，一氧化氮氢氧化物会进一步与水反应生成硝酸和亚硝酸：HNO2(aq) ⇌ H+(aq) + NO2-(aq)HNO2(aq) + H2O(l) ⇌ HNO3(aq) + OH-(aq)与一氧化氮的反应类似，在这个反应中也生成了硝酸和亚硝酸。
最后讨论笑气与水的反应。
笑气与水反应会生成亚硝酸和硝亚酸：N2O(g) + H2O(l) → 2HNO2(aq)亚硝酸和硝亚酸在水中会进一步转化为硝酸和亚硝酸：2HNO2(aq) + O2(g) ⇌ 2HNO3(aq) ----------------(1)2NO2-(aq) + H2O(l) ⇌ HNO2(aq) + OH-(aq) ---------------(2)在这个反应中，硝酸和亚硝酸的生成也和一氧化氮和二氧化氮的反应类似。
总结起来，氮氧化物与水反应主要生成硝酸和亚硝酸。
硝酸具有强氧化性，是一种常用的无机化肥和炸药原料。
亚硝酸则是较不稳定的化合物，它是一种常见的气象污染物，可以与大气中的有机物反应生成臭氧和二次气溶胶。
第五章微专题氮的氧化物与氧气和水反应的计算
第五章微专题氮的氧化物与氧气和水反应的计算氮的氧化物指的是由氮和氧元素组成的化合物，主要有一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）和三氧化二氮（N2O3）等。
这些氮的氧化物与氧气和水反应产生的化学方程式如下：1.一氧化氮与氧气反应：2NO(g)+O2(g)->2NO2(g)2.一氧化氮与水反应：2NO(g) + H2O(l) -> HNO2(aq) + HNO3(aq)3.二氧化氮与水反应：3NO2(g) + H2O(l) -> 2HNO3(aq) + NO(g)在教授这个微专题时，可以通过以下步骤来进行计算：第一步：了解氮的氧化物的性质和反应条件。
让学生了解每种氮的氧化物的物理性质和化学性质，以及反应所需的条件。
第二步：引导学生识别反应类型。
让学生根据给定的反应方程式识别反应类型，比如氧化还是还原反应。
第三步：计算反应物的质量。
给定一定的反应量，学生需要计算反应物的质量。
通过已知条件和摩尔质量的关系，学生可以计算出反应物的质量。
第四步：使用化学方程式进行计算。
通过平衡的化学方程式，学生可以确定反应物的摩尔比例。
根据摩尔比例，学生可以计算出生成物的摩尔数。
第五步：计算生成物的质量。
根据生成物的摩尔数和摩尔质量的关系，学生可以计算出生成物的质量。
第六步：检查结果的合理性。
学生应该检查计算出的结果是否合理，比如生成物的质量是否符合摩尔比例和化学方程式。
通过以上步骤，学生可以对氮的氧化物与氧气和水的反应进行计算。
教师还可以引导学生进行实验验证，以加深学生对反应过程的理解。
同时，可以让学生讨论氮的氧化物与环境污染的关系，以及如何减少氮的氧化物的排放。
这样可以进一步培养学生的环境保护意识和科学素养。
高中化学必修1：微专题八 氮氧化物与氧气和水反应相关计算的三种类型
一、NO 2和O 2的混合气体通入水中的计算由3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 和2NO ＋O 2===2NO 2可得总反应式4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3，由此可知：V (NO 2)∶V (O 2)⎩⎪⎨⎪⎧＝4∶1，恰好完全反应，无气体剩余＜4∶1，O 2过量，剩余气体为O 2＞4∶1，NO 2过量，剩余气体为NO1.在标准状况下，将O 2和NO 2按1∶4的体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为( ) A.114mol·L －1 B.45mol·L －1 C.128 mol·L －1 D.142mol·L －1 [答案] C[解析] 设烧瓶的体积为V L ，由4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3以及O 2和NO 2的体积比为1∶4，知NO 2的体积为45V L ，所以最终液体充满整个烧瓶，溶液的体积为V L ，NO 2的物质的量为45V L 22.4 L·mol －1＝128V mol ，所以硝酸的物质的量浓度为128V mol V L ＝128 mol·L －1。
2.一定条件下，将充满二氧化氮和氧气的试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积为原混合气体体积的18，则原混合气体中二氧化氮和氧气的体积之比可能是( )A.8∶1B.7∶3C.7∶2D.4∶1 [答案] B[解析] 反应为4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3，设原气体体积为8 L ，则剩余气体为1 L ；若剩余1 L 气体为氧气，V (NO 2)＝⎝⎛⎭⎫45×7L ，V (O 2)＝⎝⎛⎭⎫15×7＋1L ，二者体积比为7∶3。
若剩余1 L 气体为一氧化氮，上述反应后应剩余3 L 二氧化氮，可得V (NO 2)＝⎝⎛⎭⎫3＋45×5L ，V (O 2)＝⎝⎛⎭⎫15×5L ，二者体积比为7∶1。
09： 氮氧化物与O2混合后溶于水的计算规律与方法
氮氧化物与O2混合后溶于水的计算规律与方法一、计算原理：1、反应原理3 NO2+H2O→ 2HNO3+NO①4 NO2+O2+ 2 H2O→ 4HNO3②4 NO+ 3O2+ 2 H2O→ 4HNO3③2、计算原理①气体减少的体积为液面上升的体积，也即HNO3溶液的体积。
②气体减少的体积可以用差量法计算（根据相应的反应方程式）。
③注意过量问题的分析。
二、计算类型：（1）NO2或（NO、NO2混合气体）跟水反应：只有一种情况，二氧化氮完全与水反应，按反应①进行计算。
（2）NO2、O2同时跟水反应：V（NO2）：V（O2）=4:1 时，完全反应，按反应②进行计算；V（NO2）：V（O2）﹤ 4:1 时，O2过量，剩余气体为O2，按反应②进行计算；V（NO2）：V（O2）﹥ 4:1 时，NO2过量，剩余气体为NO，分别利用反应②、①进行两次计算。
（3）NO、O2同时跟水反应：V（NO）：V（O2）= 4:3 时，完全反应，按反应③进行计算；V（NO）：V（O2）﹤ 4:3 时，O2过量，剩余气体为O2，按反应③进行计算；V（NO）：V（O2）﹥ 4:3 时，NO过量，剩余气体为NO，NO不能与水反应，按反应③进行计算。
（4）NO、NO2、O2同时跟水反应：先按反应①进行计算，将按①计算后得到的一氧化氮量与原气体中含有的一氧化氮量相加，转化为第三种类型的题，按反应③进行计算。
Tips：①在进行计算时，灵活应用极值法、假设法、或得失电子守恒法进行求解。
②注意有关循环氧化、由多步反应合并所得总反应。
注意各种类型的气体混合与之相对应的反应方程式。
三、典型例题与练习：1．在标准状况下，将 NO 2 、NO 、O 2 混合后充满容器，倒置在水中，完全溶解，无气体剩余，若产物不扩散，则所得溶液物质的量浓度的数值范围是（） A ．0＜c ＜1 B ． 1 ＜c ＜ 1 C ． 1 ＜c ＜ 1 D ． 1 ＜c ＜ 1 22.4 39.2 22.4 39.2 28 28 22.42．将盛有 N 2 和 NO 2 混合气体的试管倒立与水中，经足够时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的 3/5，则原混合气体中 N 2 和 NO 2 的体积比是（ ）A ．1：1B ．2：3C ．1：3D ．3：13．将标准状况下 NO 2 和O 2 按体积比 4：1 混合后充入一干燥烧瓶中，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液溶质的物质的量浓度为（）1 -1 4 1 -1 4 1 -1 4 -1A ． mol ⋅ LB ． ⨯ mol ⋅ LC ． ⨯ mol ⋅ LD ． 5 mol ⋅ L 22.4 7 22.4 5 22.4 4．将一充满 NO 的试管倒扣于水槽中，然后向试管中通入一定量的O 2 ，试管中恰好充满水时，通入的O 2与原 NO 的体积比和所得溶液的物质的量浓度分别为（假设生成的溶质不向外扩散，且为标准状况）（ ）A ．3:4；1/22.4B ．4:3；1/22.4C ．1:4；1/11.2D ．4:1；1/11.25．把 40mL NO 和 NO 2 的混合气体与 20mL O 2 同时通入倒立在水槽里盛满水的量筒中，充分反应后，量筒里还剩下 5mL 气体。
氮的氧化物与氧气水的计算
氮的氧化物与氧气水的计算1.氮与氧气反应：氮与氧气反应生成一氧化氮的化学方程式如下：N2+O2→2NO假设有0.3 mol的氮(N2)和0.4 mol的氧气(O2)反应，求生成的一氧化氮的摩尔数和质量。
根据化学方程式可以看出，1 mol的氮与1 mol的氧气反应生成2mol的一氧化氮。
所以，根据反应的摩尔比可以得到生成的一氧化氮的摩尔数：摩尔数= 0.3 mol × (2 mol/1 mol) = 0.6 mol一氧化氮的分子量为30.01 g/mol，可以根据摩尔数计算质量：质量 = 0.6 mol × 30.01 g/mol = 18.006 g因此，0.3 mol的氮和0.4 mol的氧气反应生成0.6 mol的一氧化氮，质量为18.006 g。
2.氮与水反应：氮与水反应生成氨的化学方程式如下：N2+3H2O→2NH3+O2假设有0.5 mol的氮(N2)和0.8 mol的水(H2O)反应，求生成的氨的摩尔数和质量。
根据化学方程式可以看出，1 mol的氮与3 mol的水反应生成2 mol 的氨。
所以，根据反应的摩尔比可以得到生成的氨的摩尔数：摩尔数 = 0.5 mol × (2 mol/1 mol) = 1 mol氨的分子量为17.03 g/mol，可以根据摩尔数计算质量：质量= 1 mol × 17.03 g/mol = 17.03 g因此，0.5 mol的氮和0.8 mol的水反应生成1 mol的氨，质量为17.03 g。
此外，还可以根据反应前后物质的摩尔比计算其他反应条件下的摩尔数和质量。
需要注意的是，这里给出的是理论计算，实际反应可能受到温度、压力、反应速率等因素的影响，需要在实验中进行验证和优化。
化学人教版高中必修1有关NOx 或NOx、O2溶于水的计算 电子图书格式
有关NO x 或NO x 、O 2溶于水的计算1、NO 、NO 2的混合气体溶于水时涉及反应：3NO 2 + H 2O = 2HNO 3 + NO ，可利用气体体积变化差值进行计算。
2、NO 2和O 2的混合气体溶于水时涉及反应： 4NO 2+ O 2 + 2H 2O = 4HNO 3，其计算如下表： x=)()(22O V NO V反应情况所列方程0<x<4/1O 2过量，剩余气体为O 21:4])([)(22=-剩V O V NO VX=4/1恰好完全反应1:4)()(22=O V NO V X>4/1NO 2过量，剩余NO1:4)(]3)([22=-O V V NO V 剩注：V(NO 2) + V(O 2) = V 总在表中未列出。
3、NO 、O 2的混合气体溶于水时涉及反应： 4NO + 3O 2 + 2H 2O = 4HNO 3，其计算如下表： x=)()(2O V NO V反应情况所列方程0<x<4/3 O2过量，剩余气体为O23:4])([)(2=-剩VOVNOVX=4/3 恰好完全反应，无气体剩余3:4)()(2=OVNOVX>4/3 NO过量，剩余NO3:4)(])([2=-OVVNOV剩4、NO、NO2、O2三种混合气体溶于水，可先由反应：3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 求出其生成NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按3的方法进行计算。
[例1] 在一支容积为30mL的试管内充满NO2和O2的混合气体，把试管倒置于水中，充分反应后剩余5mL气体，则原混合气体中NO2和O2的体积各是多少？（气体体积均在相同条件下测定）[解析] 根据有关反应 4NO2+ O2+ 2H2O = 4HNO3，3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 可推知剩余的5mL气体既可能是O2，也可能是NO，需分别进行讨论。
氮氧化物与水反应的计算
第八讲氮氧化物与水反应的计算（难点）一．氮氧化物与水反应的四种基本形式1．NO2 或NO2 与N2 （非O2 ）的混合气体与水反应的计算2．NO2 与O2 的混合气体与水反应的计算3．NO与O2 的混合气体与水反应的计算4．NO2 、NO、O2 三种混合气体与水反应的计算二．两个基本反应式与三个基本关系式1．两个基本反应式3 NO2 + H2O == 2 HNO3 + NO………①2 NO + O2 == 2 NO2………②2．三个基本关系式⑴．①×2+ ②，意在消去中间产物NO得出NO2、O2 全部转化为 HNO3的关系式1：4 NO2+ O2 + 2 H2O == 4 HNO3⑵．①×2+ ②×3，意在消去NO2得出NO 、O2全部转化为 HNO3的关系式2：4 NO+3 O2 + 2 H2O == 4 HNO3⑶．⑴、⑵两关系式相加得关系式3：NO2 + NO + H2O + O2 ==2HNO3它揭示的是当NO2 、NO、 O2 的物质的量相等时将全部转化为硝酸，谁都没有剩余。
三．两个基本反应式与三个基本关系式的应用1．NO2 或NO2 与N2 （非O2 ）的混合气体与水反应的计算例1．将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立与水中，经足够时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的3/5，则原混合气体中N2和NO2的体积比是：A 1：1B 2：3C 1：3D 3：1解析：设试管的容积为1体积，其中含N2的体积为X,含NO2的体积为Y。
由基本反应式①：3 NO2 + H2O == 2 HNO3 + NO可知：Y体积NO2 溶于水生成Y/3体积不溶于水的NO，于是，得如下方程组：X+Y = 1 解得：X = 2/5 V（N2 ）：V（NO2 ）= 2：3X+Y/3 = 3/5 Y = 3/5结论1：NO2 或NO2 与N2 （非O2 ）的混合气体与水反应的计算，可依据3 NO2 + H2O == 2 HNO3 + NO基本反应式，根据反应前后气体体积差值计算。
氮的氧化物(NOx)和O2、H2O混合反应的计算方法
氮的氧化物(NO x)和O2、H2O混合反应的计算方法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NO x转化为硝酸时失去电子，如果是NO x与O2的混合气体，则反应中O2得到的电子数与NO x 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。
1．有一充有20 mL 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12 mL 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：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 气体体积减少3 1 2V 20 mL －12 mL ＝8 mL所以V ＝3×8 mL 2＝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NO 2体积比为8 mL ∶12 mL ＝2∶3。
2．将盛有12 mL NO 2和O 2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL 无色气体，则原混合气体中O 2的体积和剩余的2 mL 气体分别是( )A ．1.2 mL ，NOB ．2.4 mL ，O 2C ．3.5 mL ，O 2D ．4 mL ，NO 答案 A解析 解题依据的化学方程式：4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3；3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。
专题7 微专题—氮氧化物与氧气和水反应的计算-讲义(知识梳理+训练)
专题七微专题——氮氧化物与氧气和水反应的计算学案及训练知识梳理一、循环反应叠加法1．反应原理①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②2NO＋O2===2NO2由方程式①×2＋②得：③4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3由方程式①×2＋②×3得：④4NO＋3O2＋2H2O===4HNO32．计算类型二、电子守恒法当NO 2或NO 转化为HNO 3时要失去电子，若NO 2或NO 与O 2混合，O 得到电子，N 失去电子，且得失电子数相等，这是利用得失电子守恒法解答此类题目的依据。
强化训练1．将充有20 mL N 2和NO 2的混合气体的试管倒立在水槽中，充分反应后，试管残留10 mL 气体，则原混合气体中N 2和NO 2的体积之比是( ) A ．1∶1 B ．1∶2 C ．1∶3 D ．2∶3 答案 C解析 据3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 则V (剩)＝V (N 2)＋13V (NO 2)设N 2有x mL ，则NO 2为(20－x ) mL 有V (剩)＝10 mL ＝x mL ＋13(20－x ) mL解得x ＝5，即V (N 2)＝5 mLV (NO 2)＝15 mL ，所以V (N 2)∶V (NO 2)＝1∶3。
2．标准状况下，将盛满二氧化氮的大试管倒扣在盛水的水槽中，充分吸收后，试管内溶液的物质的量浓度是( ) A ．0.04 mol·L －1 B ．0.036 mol·L －1 C ．0.033 mol·L －1 D ．0.018 mol·L －1答案 A解析 设试管的体积为V L，由3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 可知， n (HNO 3)＝23×V 22.4 mol ，V (HNO 3)＝23V L ，c (HNO 3)＝23×V 22.4 mol 23V L ＝122.4 mol·L －1≈0.04 mol·L －1。
关于氮的氧化物与水反应的计算
关于氮的氧化物与水反应的计算氮的氧化物与水反应是一种重要的化学反应，涉及到多种氮的氧化态。
在这篇文章中，我将详细讨论氮的氧化物与水反应的计算。
首先，让我们了解一下氮的氧化态。
氮的氧化态在化学中有多种形式，包括氮气（N2）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）和硝酸（HNO3）。
这些氮的氧化物可以与水反应生成不同的化合物。
氮气是大气中最主要的气体之一，它在常温下是稳定的，不与水反应。
然而，在高温和高压下，氮气可以与水发生反应生成亚硝酸和硝酸。
氮气与水反应的化学方程式如下：N2+H2O→HNO2+HNO3根据化学方程式，1个氮气分子与2个水分子反应生成1个亚硝酸分子和1个硝酸分子。
亚硝酸（HNO2）是一种弱酸，它可以进一步分解生成一氧化氮和水：3HNO2→2NO+H2O+NO2一氧化氮（NO）是一种无色气体，通常用于医学和化学领域。
一氧化氮可以与氧气反应生成二氧化氮：2NO+O2→2NO2二氧化氮（NO2）是一种红褐色气体，是大气中的主要污染物之一、它可以进一步与水反应生成硝酸：3NO2+H2O→2HNO3+NO硝酸（HNO3）是一种强酸，广泛应用于农业、化学和制药工业。
它是一种无色液体，具有强烈的腐蚀性。
在计算氮的氧化物与水反应时，我们需要考虑反应的平衡常数。
平衡常数是指在一定温度下化学反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度之比的稳定值。
平衡常数越大，反应向生成物的方向进行的越多。
以氮气与水反应生成亚硝酸和硝酸为例，反应的平衡常数可以通过测量产物与反应物浓度之比来确定。
平衡常数的值越大，说明反应向生成物的方向进行得越多。
为了计算平衡常数，我们需要了解反应的浓度。
假设初始时刻水的摩尔浓度为c1，氮气的摩尔浓度为c2，亚硝酸的摩尔浓度为c3，硝酸的摩尔浓度为c4、则反应物和生成物的摩尔浓度可以表示为：[N2]=c2[H2O]=c1[HNO2]=c3[HNO3]=c4根据化学方程式，反应的平衡常数K可以表示为：K=[HNO2]*[HNO3]/([N2]*[H2O])根据平衡常数K的值，我们可以确定在给定温度下反应的平衡位置。
关于氮的氧化物的计算
关于氮的氧化物的计算NO2、NO、O2混合气体与水反应的有关计算，通常有两种解题技巧：1．关系式法。
计算时经常用到的四个重要化学方程式：3NO2+H2O==2HNO3+NO ①2NO+O2==2NO2②将化学方程式①、②叠加得：4NO2+O2+2H2O==4HNO3③4NO+3O2+2H2O==4HNO3④利用化学方程式③解答NO2、O2混合气体溶于水的计算有三种类型：(1)当V NO2∶V O2=4∶1，完全反应，无气体剩余。
(2)当V NO2∶V O2＜4∶1，O2过量，剩余O2。
(3)当V NO2∶V O2＞4∶1，NO2过量，剩余NO。
利用化学方程式④解答NO、O2混合气体溶于水的计算也有三种类型：(1)当V NO∶V O2=4∶3时，完全反应，无气体剩余。
(2)当V NO∶V O2＜4∶3时，O2过量，剩余O2。
(3)当V NO∶V O2＞4∶3时，NO过量，剩余NO。
2．电子守恒法。
当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若上述两种气体与O2混合，得电子的是O2，且得失电子数必然相等，这是电子守恒法解答此类题目的依据。
例1将盛有N2和NO2混合气体25mL的量筒倒立于水槽里，过一段时间后，气体体积缩小到15mL，后不再变化(同温同压下)，原混合气体中N2和NO2的体积比是 [ ]A．4∶1 B．2∶3C．1∶4 D．2∶1解析混合气体中的N2既不溶于水，也不与水反应，只有NO2溶于水：3NO2+H2O==2HNO3+NO △V3 1 3-1=2x 25-15=10答案为B。
例2在一定条件下，将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中，充和O2体积比是 [ ]A．8∶1 B．7∶3C．7∶1 D．4∶1解析因题目未指明剩余的气体是什么，故可能是NO，也可能是O2，设原混合气体中NO2体积为x，O2体积为y，则剩余气体体积为整理得：x∶y=7∶1。
答案为B、C。
例3如图所示，当向试管内通入21mL O2时，最后试管中的液面仍在原来的位置，则原试管中NO为 [ ]A．6mL B．12mLC．16mL D．18mL解析此类题可导出NO和O2混合气体溶于水的关系式：4NO+3O2+2H2O==4HNO3从上式可知：当V NO∶V O2=4∶3时，混合气体完全与水反应，无气体剩余，当V NO∶V O2≠4∶3时，可能O2剩余或NO剩余。
核心素养提升-氮氧化物与O2、H2O反应的计算
核心素养提升(三)氮氧化物与O2、H2O反应的计算1．四个计算依据3NO2＋H2O==2HNO3＋NO①，4NO2＋O2＋2H2O==4HNO3②，4NO＋3O2＋2H2O==4HNO3③，2NO＋O2==2NO2④2．四种计算类型(1)(2)(3)(4)1．在一定温度和压强下将装有N 2和NO 2混合气体的试管倒立在水中，经过足够的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的35，则原混合气体中N 2和NO 2气体的体积比是( )A ．2∶3B ．3∶2C ．3∶5D ．5∶3A[3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ΔV 3 1 2 V (NO 2)25V所以V (NO 2)＝35V ，所以V (N 2)＝25V ，V (N 2)∶V (NO 2)＝2∶3。
]2．盛有NO 和NO 2混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。
则原混合气体中NO 和NO 2的体积比是( )A ．3∶1B ．1∶3C ．2∶1D ．1∶2B [设V NO ＝x L V NO 2＝y L 3NO 2＋H 2O==2HNO 3＋NO ΔV 3 L 1 L 2 L y Ly 3 L 23y L 则：由反应后气体体积减小为原来的一半可得：23y ＝12(x ＋y )，解得x y ＝13。
]3．按图进行实验。
试管中装有12 mL NO ，然后间歇而又缓慢地通入8 mL O 2，下列是有关最终状态的描述：①试管内气体呈棕色 ②试管内气体呈无色 ③试管内液面不变 ④试管内液面上升 ⑤试管内气体是O 2⑥试管内气体是NO 其中正确的是( ) A ．①③ B ．②④⑤ C ．②④⑥D ．②③⑤C [由反应4NO ＋3O 2＋2H 2O==4HNO 3可得，剩余气体应为NO ，体积为43 mL ，试管内液面上升。
]4．在标准状况下，将O 2和NO 2按1∶4体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为( )A ．114 mol·L －1B ．45 mol·L －1C ．128mol·L －1D ．142mol·L －1C [设烧瓶的体积为V L ，由4NO 2＋O 2＋2H 2O==4HNO 3知NO 2的体积为45V L ，又O 2和NO 2的体积比为1∶4，所以最终液体充满整个烧瓶，溶液的体积为V L ，NO 2的物质的量为45V L÷ L·mol －1＝128V mol ，所以硝酸的物质的量浓度为128 V mol÷V L ＝128mol·L －1。
NOx+O2+H2O混合体系反应及计算面面观
NO x+O2+H2O混合体系反应及计算面面观NO x+O2+H2O混合体系的相关计算是中学化学常见的一类习题，要解决好此类习题，不仅要明确混合体系的反应情况，更要掌握混合体系的计算方法。
一．混合体系的反应类型1．NO2+O2+H2O混合型NO2与H2O反应先发生：3NO2 +H2O===2HNO3+NO后发生反应：2NO+ O2===2NO2两反应叠加消去中间物NO得：4NO2+ O2 +2H2O===4HNO3⑴当V(NO2)︰V(O2)＝4时，混合气体被H2O完全吸收，没有气体剩余；⑵当V(NO2)︰V(O2)＞4时，过量的NO2与H2O继续反应，放出NO气体，其体积为过量NO2的1/3；⑶当V(NO2)︰V(O2)＜4时，剩余气体为O2。
2．NO+O2+H2O混合型NO与O2反应先发生：2NO+ O2===2NO2后发生反应：3NO2 +H2O===2HNO3+NO两反应叠加消去中间物NO2得：4NO+ 3O2 +2H2O===4HNO3⑴当V(NO)︰V(O2) ＝ 4︰3时，混合气体被H2O完全吸收，没有气体剩余；⑵当V(NO)︰V(O2) ＞ 4︰3时，剩余气体为NO；⑶当V(NO)︰V(O2) ＜ 4︰3时，剩余气体为O2。
3．NO2+ NO+O2+H2O混合型同时发生下列两个反应：4NO2+ O2 +2H2O===4HNO34NO+ 3O2 +2H2O===4HNO3注意：以上两个反应是相对独立的，NO2、NO各自消耗的O2，两者之间没有量的联系，不能将两个反应按1︰1简单反应比叠加为：NO2+ NO + O2 +H2O===2HNO3，当然也就不能根据这个总反应来判断混合气体中某种气体在反应中是否过量。
⑴当1/4V(NO2)＋3/4 V(NO)＝V(O2)时，混合气体被H2O完全吸收，没有气体剩余；⑵当1/4V(NO2)＋3/4 V(NO)＞V(O2)时，NO2或NO有多余，但剩余气体为NO；⑶当1/4V(NO2)＋3/4 V(NO)＜V(O2)时，剩余气体为O2。
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一、NO 2和O 2的混合气体通入水中的计算由3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 和2NO ＋O 2===2NO 2可得总反应式4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3，由此可知：V (NO 2)∶V (O 2)⎩⎪⎨⎪⎧＝4∶1，恰好完全反应，无气体剩余＜4∶1，O 2过量，剩余气体为O 2＞4∶1，NO 2过量，剩余气体为NO1.在标准状况下，将O 2和NO 2按1∶4的体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为( ) A.114mol·L －1 B.45mol·L －1 C.128 mol·L －1 D.142mol·L －1 [答案] C[解析] 设烧瓶的体积为V L ，由4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3以及O 2和NO 2的体积比为1∶4，知NO 2的体积为45V L ，所以最终液体充满整个烧瓶，溶液的体积为V L ，NO 2的物质的量为45V L 22.4 L·mol －1＝128V mol ，所以硝酸的物质的量浓度为128V mol V L ＝128 mol·L －1。
2.一定条件下，将充满二氧化氮和氧气的试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积为原混合气体体积的18，则原混合气体中二氧化氮和氧气的体积之比可能是( )A.8∶1B.7∶3C.7∶2D.4∶1 [答案] B[解析] 反应为4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3，设原气体体积为8 L ，则剩余气体为1 L ；若剩余1 L 气体为氧气，V (NO 2)＝⎝⎛⎭⎫45×7L ，V (O 2)＝⎝⎛⎭⎫15×7＋1L ，二者体积比为7∶3。
若剩余1 L 气体为一氧化氮，上述反应后应剩余3 L 二氧化氮，可得V (NO 2)＝⎝⎛⎭⎫3＋45×5L ，V (O 2)＝⎝⎛⎭⎫15×5L ，二者体积比为7∶1。
3.(2018·天津中学期中)将盛有12 mL NO 2和O 2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL 无色气体，则原混合气体中O 2的体积和剩余的2 mL 气体可能分别是( ) A.1.2 mL ，NO B.2.4 mL ，O 2 C.3.5 mL ，O 2 D.4 mL ，NO[答案] A[解析] 解题依据的化学反应原理为 4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 设混合气体中O 2的体积为x 。
剩余的气体有两种可能：(1)若剩O 2，则V 剩＝x －14(12 mL －x )＝2 mL ，解得x ＝4 mL 。
(2)若剩NO ，则V 剩＝13[(12 mL －x )－4x ]＝2 mL ，解得x ＝1.2 mL 。
二、NO 和O 2通入水中的计算由2NO ＋O 2===2NO 2和4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3，可得反应总式4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3，由此可知：V (NO)∶V (O 2)⎩⎪⎨⎪⎧＝4∶3，恰好完全反应，无气体剩余＞4∶3，剩余气体为NO＜4∶3，剩余气体为O 24.(2019·河北张家口高一期中)按下图进行实验，试管内装有12 mL NO ，然后间歇而缓慢地通入8 mL O 2，下面有关实验最终状态的描述正确的是( )A.试管内气体呈红棕色B.试管内气体为无色的NOC.试管内气体为无色的O 2D.试管内液面上升至充满整个试管[解析] 试管内装有12 mL NO ，然后间歇而缓慢地通入8 mL 氧气，依据反应：4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3，知NO 过量，反应后剩余NO 的体积为12 mL －8 mL ×43＝43 mL ，即试管内气体为无色的NO 。
5.(2019·长沙高一检测)一定条件下，将等体积的NO 和O 2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积为原总体积的( ) A.14 B.34 C.18 D.38 [答案] C[解析] 由于NO 和O 2等体积，则一定条件下二者等物质的量，当二者溶于水时，发生反应 4NO ＋ 3O 2＋2H 2O===4HNO 3 4 mol 3 mol设初始时NO 和O 2的物质的量均为4 mol ，则4 mol NO 反应掉3 mol O 2，还剩余1 mol O 2，则剩余O 2为原气体总体积的18。
6.(2018·宁夏固原一中期末)如图所示，相同条件下，两个体积相同的试管中分别装满NO 2和NO 气体，并分别倒置于水槽中，然后通过导管向试管中缓慢通入氧气，边通氧气边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。
假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液的物质的量浓度之比为( )A.1∶1B.5∶7C.7∶5D.4∶3[解析]相同条件下，体积相同的试管内两种气体的物质的量相等，根据氮原子守恒，可知最终生成的HNO3的物质的量相等，因为溶质没有扩散，故两个试管内溶液的物质的量浓度相等。
7.如图所示，当向试管内通入21 mL O2时，最后试管中的液面仍在原来的位置，则原试管中NO体积为()A.6 mLB.12 mLC.16 mLD.18 mL[答案] B[解析]据题意可推知反应后试管内气体为O2，且其体积与原NO体积相同。
因发生反应4NO ＋3O2＋2H2O===4HNO3，设原试管中NO为x mL，则反应后试管中剩余O2也有x mL，根据反应方程式有4∶3＝x∶(21－x)，解得x＝12。
8.(2019·南宁调研)如图所示，向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体体积均在标准状况下测定)。
试回答下列问题：(1)写出观察到的现象(可不写满，也可补充)：①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(2)最终试管中剩余的气体是________，其体积为________。
[答案](1)①试管内的无色气体变为红棕色②试管内液面上升③试管内剩余无色气体(2)NO 1.0 mL[解析](1)NO遇O2迅速反应生成NO2：2NO＋O2===2NO2，然后NO2与水反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，导致试管中的液面上升，最终剩余的气体是无色的NO。
(2)将(1)中两个反应合并可得：4NO＋2H2O＋3O2===4HNO34 3V(NO) 1.5 mL解得V(NO)＝2.0 mL，故最终试管内剩余NO气体，其体积为1.0 mL。
三、NO、NO2和O2通入水中的计算(1)可先求出NO2和H2O反应生成的NO的体积，然后按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3进行分析计算。
(2)也可认为NO与O2先反应生成NO2，NO2再与水反应。
若O2过量，则按4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3进行分析计算；若转化后无O2剩余，则按关系式法计算。
(3)有关NO、NO2、O2混合气体与H2O反应后剩余气体的问题，因NO2与H2O反应，NO与O2反应，所以剩余的气体只可能为NO或O2中的一种，绝对不会剩余NO2。
9.盛有NO 和NO 2混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。
则原混合气体中NO 和NO 2的体积比是( ) A.3∶1 B.1∶3 C.2∶1 D.1∶2 [答案] B[解析] 根据差量法计算。
假设混合气体的体积为1 L ，则有3NO 2 ＋ H 2O === 2HNO 3＋NO ΔV 3 2 V (NO 2) 0.5 L解得：V (NO 2)＝0.75 L ，则V (NO)＝1 L －0.75 L ＝0.25 L ， V (NO)∶V (NO 2)＝1∶3。
10.将10 mL NO 和NO 2的混合气体通入装满水倒立在水槽中的量筒内，一段时间后，最后剩余4 mL 气体，原混合气体中含NO 体积为( ) A.1 mL B.3 mL C.5 mL D.7 mL [答案] A[解析] 若NO 2体积为x mL ，则NO 体积为(10－x )mL ，二氧化氮气体与水反应的化学方程式为3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，由此可知，13x ＋(10－x )＝4，解得：x ＝9,10－x ＝1。
11.将充有m mL NO 2和n mL NO 气体的试管倒立于盛水的水槽中，然后通入n mL O 2。
若m ＞n ，则充分反应后，试管中气体在同温同压下的体积为( ) A.m －n 3mLB.n －m 3mLC.4m －n 3 mLD.3m －nmL [答案] A[解析] 根据反应可知， 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 3 1 m mL m3 mL所以反应后NO 气体共⎝⎛⎭⎫n ＋m3mL 。
设NO 完全反应消耗的氧气的体积为x mL ， 由4NO ＋ 3O 2＋2H 2O===4HNO 3 4 3⎝⎛⎭⎫n ＋m 3mL x mL 解得x ＝3n ＋m4，由n ＜m 可知，x ＞n ，显然氧气不足，故完全反应后剩余的气体为NO ，NO的体积为⎝⎛⎭⎫n ＋m 3mL －43n mL ＝m －n 3mL 。
12.NO 、NO 2、O 2按照一定比例通入水中，能被完全吸收，无剩余气体，若NO 、NO 2、O 2的气体体积分别为a 、b 、c ，则a ∶b ∶c 可能为( ) A.1∶5∶2 B.2∶5∶1 C.5∶1∶2 D.5∶2∶1[答案] A[解析] 4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3、4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3。
NO 、NO 2、O 2的气体体积比为1∶5∶2，物质的量之比为1∶5∶2，此时1×34＋5×14＝2，A 正确；NO 、NO 2、O 2的气体体积比为2∶5∶1，物质的量之比为2∶5∶1，此时2×34＋5×14≠1，B 错误；NO 、NO 2、O 2的气体体积比为5∶1∶2，物质的量之比为5∶1∶2，此时5×34＋1×14≠2，C 错误；NO 、NO 2、O 2的气体体积比为5∶2∶1，物质的量之比为5∶2∶1，此时5×34＋2×14≠1，D错误。