2020年氮氧化物溶于水的计算
氮氧化物溶于水的计算
考试指导
氮 的氧化物或 氮氧化物 与其他气 体混 合物溶于 水， 涉及多步反应叠加或循环反应 ， 是化学 中的难 点 内容 ， 现将有关氮氧化物 溶于水 的计算 规律 总结 如
下：
“ Ｏ ＋ ０ ０ 型 或“ Ｏ ＋ｘ（ｘ为不 参加 反 Ｎ ． ２” ｚ Ｎ２ 应 的气 体 ） ２ ” ＋Ｈ ０ 型 有 关 反 应 ：Ｎ ． Ｈ ０ ＝ ２ Ｎ ￣ Ｎ ３Ｏ ＋ ｅ ｚ ＨＯ＋ Ｏ
解析 ： 因混 合气体 中 Ｎ 不 参与 反应 ， ２ 故可依 据 下列反应计算 ， 设总体积为 ，
３Ｎ ２ ２ ｏ ＋Ｈ ０：２ Ｎ ３ Ｏ ＡＶ Ｈ ０ ＋Ｎ
３ ３ ４ ／ ３一 ｌ ｘ／ ２
则 Ｎ 为 ： ／ ， 氮 气 和二 氧化 氮 的体积 比为 ２ ｘ４ 故 １３选 Ｃ ：， 。
Ａ Ｂ ｃ Ｄ ． ． ． ． ｛ 号 吉 詈
： 设原混合气体 总体 积为 ８ ， 按反应④ ， Ｖ 为 ０， ２体积 为 ， Ｃ 选 。 （ 作者 单位 ： 河南省范县第一 中学）
一
、
计算方法 ： 差量法。 、 例 １ 一定条件下 ， ． 将盛 有氮气和二氧化氮 混合 气体 的试管倒立 于水 中 ， 经过足够时间后 ， 试管 内气 体体积缩小为原体 积 的一半 ， 混合 气体 中氮气 和 则 二氧化氮 的体积 比是 （ ）
Ａ． ： １ｌ Ｂ． ： １２ Ｃ． ： １３ Ｄ． ｌ ３：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
全反 应 ， 无气体剩余 ；
（） （ Ｏ／ ０） ：， ２ Ｖ Ｎ ） （ ２ ＜４ ３ 按反应 ④ ， ２ ０ 过量 ， 剩
（ ） （ Ｏ ／ ０ ） ： ， 反 应 ④ ， Ｏ过 量 ， ３ Ｖ Ｎ ） （ ２ ＞４ ３按 Ｎ 剩
(完整word)关于氮的氧化物溶于水的计算小节
关于氮的氧化物相关计算总结摘要：NO 2、NO 、O 2混合气体，通入水中充分反应后求剩余气体的体积，或根据反应前后气体的体积变化求原混合气体的组成，是高考中气体的计算的重点、难点、热点。
计算时应抓住反应规律，依据具体反应,利用关系式法、差量法、电子守恒法等方法进行求解。
关键词：氮的氧化物 NO 2 NO 关系式法 差量法 电子守恒法NO 2、NO 、O 2混合气体，通入水中充分反应后求剩余气体的体积,或根据反应前后气体的体积变化求原混合气体的组成，是高考中气体的计算的重点、难点、热点。
计算时应抓住反应规律,依据具体反应，利用关系式法、差量法、电子守恒法等方法进行求解。
１。
关系式法计算时经常用到的四个重要化学方程式:3NO 2+H 2O==2HNO 3+NO ① 2NO+O 2==2NO 2 ②将化学方程式①、②叠加得：4NO 2+O 2+2H 2O==4HNO 3 ③ 4NO+3O 2+2H 2O==4HNO 3 ④利用化学方程式③解答NO 2、O 2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，O 2过量,剩余O 2； （3)当V NO2∶V O2＞4∶1，NO 2过量，剩余NO.利用化学方程式④解答NO 、O 2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，O 2过量，剩余O 2; (2) 当V NO ∶V O2=4∶3时，完全反应，无气体剩余； （3)当V NO ∶V O2＞4∶3时，NO 过量,剩余NO.2。
差量法NO 2溶于水转变成硝酸时体积会减小，利用期反应前后体积的变化量可进行计算。
例1 将盛有N 2和NO 2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N 2和NO 2的体积比是 ［ ］ A ．4∶1 B ．2∶3 C ．1∶4 D ．2∶1解析 ：混合气体中的N 2既不溶于水，也不与水反应，只有NO 2溶于水 3NO 2+H 2O==2HNO 3+NO △V 3 1 3—1=2 x 25—15=10答案为B 。
氮的氧化物溶于水的计算
氮的氧化物溶于水的计算氮的氧化物指的是氮与氧元素形成的化合物，包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）和三氧化二氮（N2O3）。
这些化合物在大气中存在，并且会溶解于水中，通过以下计算可以了解氮的氧化物在水中的溶解性和相关的化学反应。
首先，我们来讨论一氧化氮（NO）。
一氧化氮是一种无色气体，其溶解度随温度和帕斯卡定律成正相关。
根据Henry定律，气体在液体中的溶解度与气体分压成正比。
换句话说，溶解度可以通过气体的分压来确定。
NO在水中的溶解度可以通过以下公式计算：溶解度（mol/L） = K * P其中，K是Henry定律的Henry常数，P是NO的分压。
当NO的分压为1 atm时，其在25°C下的溶解度约为0.0013 mol/L。
随着温度的升高，溶解度会增加，因为温度升高会使气体分压增加。
接下来，我们转向二氧化氮（NO2）。
二氧化氮是一种红棕色气体，其在水中会发生一系列复杂的反应。
首先，二氧化氮会与水反应生成硝酸（HNO3）和亚硝酸（HNO2）：2NO2+H2O->HNO3+HNO2其中，硝酸是一种强酸，亚硝酸是一种较弱的酸。
此外，二氧化氮还可以通过以下反应转化为一氧化氮：2NO2<->2NO+O2最后，我们来讨论三氧化二氮（N2O3）。
N2O3+H2O->2HNO2与二氧化氮类似，硝酸是一种强酸，亚硝酸是一种较弱的酸。
总结起来，氮的氧化物在水中会发生一系列的化学反应，包括一氧化氮的溶解、二氧化氮和三氧化二氮的与水反应。
这些反应导致水溶液中存在硝酸和亚硝酸，这些化合物在环境中有重要的生物地球化学循环作用。
然而，需要注意的是以上只是理论计算，实际情况可能受到多种因素的影响，包括温度、压力、其他溶质的存在等。
因此，在实际实验中需要综合考虑这些因素来确定氮的氧化物在水中的溶解度和化学反应行为。
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
关于氮氧化物溶于水
7、将amLNO、bmLNO2、xmLO2混 合于同一试管里，将试管口倒插入水 中，充分反应后试管内气体消失，则 x对a、b的函数关系式f[x(a、b)]是 A. (a+b)/2 C. (3a+b)/4 B. (2a+b)/3 D. (4a+b)/5
C(HNO3)=1/39.2 mol/L
例4 将体积为10mL的试管倒置于盛水的水槽中， 先向试管中注入一定量的NO，再通入O2，两种气 体共为10mL，水面逐渐上升，至余3mL气体时为 止。求 （1）原混合气体中NO和O2各多少毫升？ （2）通入O2为多少毫升时，使管内的气体仍为 10mL? （3）通入O2为多少毫升时，使管内的气体与原 N现用向上排空气法收集 NO2，并将收集 NO2后的集气瓶倒置于水槽中，反应停 止后，一部分水进入集气瓶，形成稀硝酸（假设溶质不 向外扩散）（气体体积在标准状况下测定，空气中N2、 O2体积比为4:1，其他成分忽略不计，不计2NO2 N2O4) (1)当收集到的NO2为amL时，所得HNO3的物质的量浓度 为_____。 (2)若与水作用后，集气瓶中余下的气体全部是N2时， 原来收集到的NO2的体积为__________。 (3)若与水作用后，集气瓶中余下的气体是N2和O2时， 则原来收集到的NO2的体积V的范围是__________。 (4)若收集到的NO2体积为3a/4mL,计算所得硝酸的物质 的量浓度。
例题
把10mLNO、NO2的混合气体通 入倒立在水槽的盛满水的量筒中，
片刻以后量筒里留下5mL气体。求
原混合气体中NO、NO2的体积。
V(NO2)=7.5mL V(NO)=2.5mL
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。
氮的氧化物溶于水的计算
非 常 道
Ｃ Ｄ 肯 定含 ② 和③ ， 定不 含① ； 肯 肯 定 含 ② 和 ③ ， 能 含 ① 可
（ ｏ ） 一 ２ ２ ２ ． ・ｍｏ 一 Ｏ １０ ９ ｍｏ ， ．６Ｉ ２４ Ｉ ｌ ．０ ｌ
， １ｇ ｐ ０ 纯碳酸钙可产生 ７．４ ；
１ Ｎ Ｏ ｚ和 Ｎ Ｏ （ ｚ 的 混 合 气 体 溶 于 水 ） Ｎ ）
Ｃ ３ ３％ ； ４．
Ｄ ３ ３ ６．
其反 应 为 ３ ＮＯ Ｈ 一 ２ Ｎｏ。 Ｎｏ ， 依 据 ＋ Ｏ Ｈ ＋ 可
，解析 利用相 Ｑ 对原子质量间的数量关系， 个ｓ 以５
积 为 ３ Ｌ； ＮＯ 的 体 积 为 － Ｌ． 设 ｚ
△Ｖ
２ ２ Ｌ
烯 、 丙 烷 组 成 的 混 合 物 ， 中 氧 的 质 量 分 数 为 环 其
１ ． ， 氢 的 质 量 分 数 为 （ ５３ 则 ） ． Ａ １ １ ； ２． Ｂ ２ ２９ ４． ６； ／
Ｄ Ｎ ａ Ｓ 和 Ｎ ａ Ｈ ｉ ｒ Ｏ
，解析 ８ Ｑ ｇ氢氧化钠全生成 Ｎ ｚ， ａ 可得 ７ ８ｇ Ｓ ・
Ｎａ Ｓ； ｇ 氢 氧 化 钠 全 生 成 Ｎａ ｓ， 得 ８ ｉ ｒ 可 １ ． ｒ Ｓ， 在 ７ ９ ｇ介 于 ７ ８ ｇ 与 ８ ｇ 之 问 ， ２ ｇ Ｎａ １ ｉ 现 ． ． 又
质 量 分 数 为 （ ０ — １ ． ％ ） １ ７ １ ． ， 选 Ａ． １０ ／ ９ ６ ５３ × ／ ＝ ２１ 故
所 以 答 案 为 Ａ．
２） Ｏ２和 Ｏ 。的 混 合 气 体 溶 于 水 Ｎ
１ Ｅ 解题 ｌ＿ ９ 辨强 ＿ ＿ ｌ
、
一
， 减 少 ／ ｏ Ｙ ３ｔ ｌ ｏ
氮的氧化物溶于水的有关计算
反馈练习1： 把试管中装有的9mL NO气体倒立于水槽中，逐 渐通入O2，当试管中剩余气体为3mL时，通入O2的体 积可能是（BD ） A.9ml B.4.5ml C.3ml D.9.75ml
反馈练习2：在标况下，把一个50mL量筒装满水， 倒 置于水槽中，先通入10mLNO，然后通入20mLO2，问最 后剩余气体为多少？ 解：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 4mL 3mL X=7.5mL 10mL x 现有氧气20mL,所以O2过量， 应根据NO的体积计算，剩余氧气有12.5mL.
二、NO2 和 O2 混和气体溶于水的反应 4NO2+2H2O+O2=4HNO3 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，
3NO2+H2O＝2HNO3+NO 剩余气体为NO 例2.把30mLNO2和O2的混合气体充满试管倒立于水槽中， 最后剩余5mL气体，试求原混合气体中NO2和O2的体积 各是多少？ NO2 20mL,O2 10mL或 NO2 27mL,O2 3mL
反馈练习5 ：一容积为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？
NO2 7.2mL 或NO2 8.6mL O2 2.8mL O2 1.4mL
气体溶于水浓度计算
1. 标况下,收集一试管HCl倒置于水槽,假设试管内溶 液不向水槽扩散,求所得溶液浓度:( 1/22.4 mol/L ) 2. 标况下,收集一试管NO2倒置于水槽,假设试管内溶 液不向水槽扩散,求所得溶液浓度:( 1/22.4 mol/L ) 3. 标况下, 收集一试管NO2和O2倒置于水槽,最后无气 体剩余,假设试管内溶液不向水槽扩散,求所得溶液浓 度:( 1/28 mol/L ) 4. 标况下,收集一试管NO和O2倒置于水槽,最后无气体 剩余,假设试管内溶液不向水槽扩散,求所得溶液浓 度:( 1/39.2 mol/L )
高中氮的循环知识点
氮的循环一、氮在自然界中循环1、氮的固定使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，简称固氮。
正是通过氮的固定，开始了氮在自然界中的循环，氮的固定有自然固氮和人工固氮两种方式。
2、自然固氮(1)生物固氮：大豆、蚕豆等豆科植物的根部含有根瘤菌，能把空气中的N2转变为硝酸盐，被植物吸收。
故豆类植物不需要施用氮肥，这种固氮方式占整个自然固氮的90％。
(2)高能固氮：通过闪电等高能量途径把N2固定的方式为高能固氮。
涉及到的反应主要有：N2＋O22NO 2NO＋O2＝2NO2 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO可知，N2最终变成HNO3，即正常的雨水略呈酸性。
HNO3与土壤中的矿物作用，得到硝酸盐，被植物吸收，这就是“雷雨发庄稼”的科学道理。
3、人工固氮人们在工业生产中把N2转化为氮的化合物的方法为人工固氮，又叫工业固氮。
常见的方法有：(1)N2与H2合成NH3：，该反应为工业制HNO3的基础反应。
(2)仿生固氮：用某些金属有机化合物做催化剂，实现常温、常压固氮，这些金属有机物类似于根瘤菌，故又叫仿生固氮，这是目前科学界较为关注的研究性课题。
4、氮在自然界中的循环人们在生产活动中也涉及到了氮的循环，其中主要是利用N2与H2合成工业中重要的生产原料——NH3，即人工固氮。
涉及到两种很重要的物质：NH3、HNO3。
二、氮循环中的重要物质及其变化1、氮气，常况下是一种无色无味的气体，难溶于水，通常无毒。
氮气占空气体积总量的78.12%，是空气的主要成份。
氮气的化学性质很不活泼，只在特殊条件下，才能以下反应。
①与氧气反应：通常状况下氮气和氧气不反应，但在放电条件下，却可以直接化合生成NO。
反应的化学方程式为：★N2+O2闪电2NO②与氢气反应：在高温、高压、催化剂作用下，氮气和氢气可以反应制得氨气。
反应的化学方程式为：★N2 + 3H22NH3 此反应是工业合成氨的反应③与金属镁反应：金属镁可以在氮气中燃烧，生成氮化镁。
氮的氧化物溶于水的相关计算
有关NO、NO2气体溶于水的相关计算一、NO的相关计算1.V L装满NO的试管倒扣于盛水的水槽中，然后间歇的向试管中通入O2，现象为，发生反应的化学方程式为，当通入 L O2时液体刚好充满整个试管。
2.将a L充满NO和O2的试管倒扣于盛水的水槽中，若液体充满整个试管，则原试管中充入的NO和O2的体积比；若为标准状况下，则所得溶液溶质的物质的量浓度为 mol/L（假设试管中的溶质不扩散）。
3.将盛有12mlNO气体的试管倒立于盛水的水槽中，通入一定量的O2，充分反应后试管内气体体积为4ml，则通入O2的体积为 ml。
4.将一定量的NO和10mlO2同时通入盛满水并倒立于水槽的试管中，足够长的时间后，试管内剩余气体为4ml，则原通入的NO为ml。
5.一支试管的容积为16ml，长度为20cm，内充8mlNO和8mlO2，将其倒立于盛水的水槽中，反应上升的高度约为 cm。
二、NO2的相关计算1.V L 装满NO2的试管倒扣于盛水的水槽中，然后间歇的向试管中通入O2，现象为，发生反应的化学方程式为当通入 L O2时，液体刚好充满整个试管。
2.a L 装满NO2和O2混合气体的试管倒扣于盛水的水槽中，若液体充满整个试管，则原试管中NO2和O2体积比；若为标况下则所得溶液溶质的物质的量浓度为 mol/L（假设试管中的溶质不扩散）。
3.有O2和NO2混合气体12ml，被水充分收后，余下2ml气体，则原混合气体中的组成可能是：①②4.有一支试管充满NO2和O2混合气体，将之倒立水中，水面上升至试管容积的3/4处停止，原混合气体中O2的体积分数。
5.a L装满NO2和O2混合气体的试管倒扣于盛水的水槽中：①若得到b LO2，则原混合气体中NO2体积为 L，O2为 L。
②若得到b L NO，则原混合气体中NO2体积为 L，O2为L。
三、NO、NO2混合气体的相关计算1.一定条件下，将装有一定体积的NO、6体积NO2和4.5体积O2试管倒立于水中，充分反应后剩余1.5体积气体，则原混合气体中，NO的体积为或2.把80 mlNO和NO2的混合气体与40 mlO2混合后一起通入装满水倒扣于水槽中的量筒，充分作用后剩余10 ml气体，则原混合气体中NO2的体积为3.V ml NO和NO2的混合气体用水吸收后，得到a ml无色气体A，将此无色气体A与等体积O2混合，再用水充分吸收后，收集到5 ml无色气体B，试回答：①A气体是，B气体是②A气体的体积是 ml③V的取值范围为。
氮的氧化物溶于水的计算
a
a
A.b
B.2b
a C.a＋2b
a D.2a＋b
人教版化学·必修1
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解析：由质量守恒可知，反应前后氮原子数和氧原子数不变。 答案：C
人教版化学·必修1
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2．将盛有12 mL 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2
mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是________。
氮的氧化物溶于水的计算
氮的氧化物溶于水的计算 氮的氧化物溶于水的计算 1．相关反应原理 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO① 2NO＋O2===2NO2② 由方程式①×2＋②得： 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③ 由方程式①×2＋②×3 得： 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④
答案：1.2 mL或4 mL
答案：C
3．将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，经 过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的
一半，则原混合气体中N2和NO2的体积比是( )
A．1∶1
B．1∶2
C．1∶3
D．3∶1
解析：设NO2的体积为x，N2的体积为 (1－x)，由题意结合化学方程式
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO↑，可得x ＋(1－x)＝1/2，x＝3/4，1－x＝1/4，N2 和NO2的体积比为1∶3。
mL；
所以原混合气体中V(NO)＝40 mL－30 mL＝10 mL，
则V(NO2)∶V(NO)＝30 mL∶10 mL＝3∶1。 [答案] C
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人教版化学·必修1
[题组训练]
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1．在体积为V L的密闭容器中，通入a mol NO和b mol O2。反应后容器内氮原子数 和氧原子数之比为( )
2020年高中化学新教材同步必修第二册 微专题二 氮氧化物与氧气和水反应相关计算的三种类型
2
V(NO2)
0.5 L
解得：V(NO2)＝0.75 L，则V(NO)＝1 L－0.75 L＝0.25 L，
V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。
789
8.(2018·山东菏泽期末)有一倒置于水槽且装满水的容器，向其中依次通入一定
体积的NO2、NO和O2，充分反应后，若容器中仍充满溶液，则通入的NO2、
789
本课结束
NO和O2的体积比可能是
A.1∶1∶2
B.4∶3∶2
√C.4∶16∶13
D.4∶3∶4
789
解析 反应后容器中仍充满溶液，说明没有气体剩余，根据反应：4NO2＋O2 ＋2H2O===4HNO3、4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3进行判断。若NO2为1体积， NO为1体积，则消耗 14＋34体积O2，故NO2、NO和O2的体积比为1∶1∶1，A 项不符合题意； 若NO2为4体积，NO为3体积，则消耗 1＋94体积O2，B项不符合题意； 同理可得出C项符合题意，D项不符合题意。
设初始时NO和O2的物质的量均为4 mol，则4 mol NO反应掉3 mol O2，还剩余 1 mol O2，则剩余O2为原气体总体积的18 。
456
6.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 mL
√B.12 mL
C.16 mL
D.18 mL
456
5.(2019·长沙高一检测)一定条件下，将等体积的NO和O2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
1 A.4
3 B.4
√C.18
3 D.8
解析 由于NO和O2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
氮的氧化物溶于水的计算
氮 的 氧 化 物 溶 于 水 的 计 算
同温同压下,将NO NO2 和O2按一定 体积比混合充满容器，再倒置于盛 满水的水槽，片刻，液体充满容器， 则反应前NO NO2 O2体积比为（ ）
A、1：1：1
B、3：4：1
C、4：24：9 D、任意比
值得注意的是： 4NO2+O2和4NO+3 O2从组成上均相当与 2N2O5的组成。即（2）、（3）两种情况中的总反应式都 与N2O5+ O2 2HNO3等效。这不仅是记忆（2）（3）二式的 方法，也为上述问题的解决提供了新的思路。即利用混合 气体中N、O原子个数比进行分析判断：
＜ 2︰ 5 N︰ O =2︰5 ＜ 2︰ 5
氮 的 氧 化 物 溶 于 水 的 计 算 标况下，将盛满NO、NO2、O2混合气体 的集气瓶，倒置于水中，完全溶解，无 气体剩余，设其产物不扩散，则所得溶 液的物质的量浓度（M）的取值范围为 （ ） A、 0<M<1/22.4 B 1/39.2<M<1/28
C、1/28<M<1/22.4 D 1/39.2<M<1/22.4
＜4︰1， O2过量，剩余气体为O2
氮 的 氧 化 物 溶 于 水 的 计 算`
（3）NO和O2同时通入水中，其反应是： 4NO+3O2+2H2O = 4HNO3,当体积比
=4︰3,恰好完全反应
V(NO):V(O2) ＞ 4︰3，NO过量剩余气体为NO
＜4︰3， O2过量，剩余气体为O2
氮 的 氧 化 物 溶 于 水 的 计 算
O2剩余 完全反应 NO剩余
氮 的 氧 化 物 溶 于 水 的 计 算
练习1. NO2装满一 烧瓶，倒置于水槽中， 所得溶液的物质的量 浓度是多少？
有关氮氧化物溶于水的计算技巧
氮的氧化物溶于水的计算方法对有关氮的氧化物溶于水的计算，同学们在学习中往往感到困难。
其原因是这一溶解过程是通过循环往复的变化才达到平衡的。
但仔细分析可知：这些过程所涉及的化学反应不外乎就是下面两个：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO…..①2NO＋O2＝2NO2………………②所以，解答这类习题的关键就在对这两个方程的处理上。
解答时可以采用消中间量法，将其中与前后反应相关的中间量消去，得到一总的反应式即可简便地解题。
为此，本文就谈谈利用总反应式解答这类习题的方法。
一、总反应式的推导按照混和气体的种类可以分两大类。
一类是互不反应的两种气体混和溶于水，如N2和NO2、NO和NO2等，由于它们之间并不发生反应，因此，解这类习题时是比较简单的，不需对方程式进行合并，故本文不打算再赘述。
另一类是相互要发生反应，如NO 和O2；NO2和O2；NO、NO2和O2的混和气等，其情况就比较复杂，下面着重讨论如下：1.NO和O2混和溶于水此时可将前述①式×2，②式×3，将NO2从反应体系中消掉，即得总反应式：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO ×2＋) 2NO＋O2＝2NO2 ×3——————————————4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3……③2.NO2和O2混和溶于水此时，NO2与水反应生成的NO是反应的中间产物，照第1种办法处理，将①式x2与②式合并即得总反应式：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3……④3.NO、NO2和O2混和溶于水这时的情况就更复杂，一般可将①、②两式相加即得总反应式：NO＋NO2＋O2＋H2O＝2HNO3…⑤运用上述五个反应式，即可方便地进行有关氮的氧化物的计算习题的解答。
二、总反应式的应用1.判断反应体系中气体间量的关系（1）由③式可知：①当VNO∶VO2＝4∶3 时，两种气体恰好完全反应，此时体系中没有气体剩余。
②当VNO∶VO2＜4∶3 时，O2过量，剩余为气体O2。
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 。
氮的氧化物计算
作业
试管中充满NO 在10mL试管中充满 2与O2的混合 试管中充满 气，将其倒立在盛水的水槽中被水充分 吸收。若以xmL表示 2的体积，以 表示NO 的体积， 吸收。若以 表示 ymL表示反应后剩余气体的体积： 表示反应后剩余气体的体积： 表示反应后剩余气体的体积 （1）通过计算写出 = f(x)的表达式， 的表达式， ）通过计算写出y 的表达式 画出y 的曲线； 画出 = f(x)的曲线； 的曲线 （2）当y = 5mL时，求混合气体的组成； ） 时 求混合气体的组成； （3）当y = 2.5mL时，求混合气体的组 ） 时 成。
【例题3】把盛有 例题3 把盛有48mLNO2和NO混合气体的容 混合气体的容
器倒置于水中， 稳定后， 器倒置于水中，液面 稳定后，容器内气体的体积 变为24mL（保持同温同压）。则： ）。则 变为 （保持同温同压）。 mL，NO （1）原混合气体中，NO2为 ）原混合气体中， ， mL； 为 ； 气体中通入6mLO2，液面稳 （2）在剩余的 ）在剩余的24mL气体中通入 气体中通入 定后， mL； 定后，容器内气体为 ； mL （3）在剩余的 ）在剩余的24mL气体中通入 气体中通入 O2，液面稳定后，容器内剩余 液面稳定后，容器内剩余4mL无色气体； 无色气体； 无色气体 答案： 、 答案：36、12; 16; 15或22。 或 。
【例题1】将盛有氮气和二氧化氮混合气 例题1
体的试管倒立于水中，经过足够时间后， 体的试管倒立于水中，经过足够时间后， 试管内气体体积缩小为原体积的一半， 试管内气体体积缩小为原体积的一半， 则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积 比是 。
答案为： 。 答案为：1:3。
2、 NO2和O2的混合气体溶于水时， 、 的混合气体溶于水时， 可知， 由: 4NO2 + O2+ 2H2O=4HNO3可知， 当体积比
氮氧化物溶于水的计算(最新整理)
氮氧化物溶于水的计算氮氧化物溶于水的计算常涉及到以下几个方面：(1)混合气体的组成，(2)反应后剩余气体的种类和量，(3)反应后溶液的浓度。
计算的依据是化学反应方程式，根据化学方程式分析各反应物的量、判断剩余气体的种类。
应用守恒法进行计算。
1．有关的化学方程式(1)单一气体：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ①(2)混合气体：①NO 2与O 2混合：4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3②②NO 与O 2混合：4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3③(3)2NO ＋O 2===2NO 2④2．不同情况的反应及剩余气体的体积序号气体反应剩余气体剩余气体的体积ⅠNO 2①NO V (NO 2)13ⅡNO 2＋NO ①NO V (NO)原＋V (NO 2)13＝4∶1V (NO 2)V (O 2)②无0<4∶1V (NO 2)V (O 2)②O 2V (O 2)原－V (NO 2)14ⅢNO 2＋O 2>4∶1V (NO 2)V (O 2)①②NO [V (NO 2)－4V (O 2)]13＝4∶3V (NO )V (O 2)③无0>4∶3V (NO )V (O 2)③NO V (NO)－V (O 2)43ⅣNO ＋O 2<4∶3V (NO )V (O 2)③O 2V (O 2)－V (NO)34[特别提醒] 因NO 2与水发生反应，因此无论是NO 2、NO 2和O 2的混合气体还是NO 和O 2的混合气体通入水中，最终剩余气体都不能是NO 2。
[例] 用排水法收集12 mL NO 于试管中，然后向倒立于水槽中的该试管内间歇地通入O 2共12 mL ，下面的说法中，正确的是( )A ．剩余NOB ．剩余NO 2C ．试管中气体为红棕色D ．试管内气体先变为红棕色，后红棕色消失，反复几次，最后剩余无色气体[解析] 向NO 中间歇通入O 2发生的反应为2NO ＋O 2===2NO 2 ①3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ②由①×3＋②×2得：4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3等体积的NO 和O 2反应最终剩余O 2。
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作者：非成败作品编号：92032155GZ5702241547853215475102时间：2020.12.13氮氧化物溶于水的计算氮氧化物溶于水的计算常涉及到以下几个方面：(1)混合气体的组成，(2)反应后剩余气体的种类和量，(3)反应后溶液的浓度。
计算的依据是化学反应方程式，根据化学方程式分析各反应物的量、判断剩余气体的种类。
应用守恒法进行计算。
1．有关的化学方程式(1)单一气体：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①(2)混合气体：①NO2与O2混合：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3②②NO与O2混合：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3③(3)2NO＋O2===2NO2④2．不同情况的反应及剩余气体的体积[特别提醒] 因NO 2与水发生反应，因此无论是NO 2、NO 2和O 2的混合气体还是NO 和O 2的混合气体通入水中，最终剩余气体都不能是NO 2。
[例] 用排水法收集12 mL NO 于试管中，然后向倒立于水槽中的该试管内间歇地通入O 2共12 mL ，下面的说法中，正确的是( )A ．剩余NOB ．剩余NO 2C ．试管中气体为红棕色D ．试管内气体先变为红棕色，后红棕色消失，反复几次，最后剩余无色气体 [解析] 向NO 中间歇通入O 2发生的反应为 2NO ＋O 2===2NO 2 ①3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ②由①×3＋②×2得：4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3 等体积的NO 和O 2反应最终剩余O 2。
[答案] DNO ――→O 2 NO 2――→H 2ONO (无色)(红棕色)(无色)1．在NO 2被水吸收的反应中，发生还原反应的物质和发生氧化反应的物质的质量比为( )A ．3∶1B ．1∶3C ．1∶2D ．2∶3解析：3N ＋4O 2＋H 2O===2H N ＋5O 3＋N ＋2O,3 mol NO 2中，有2 mol 氮的价态升高，1 mol 氮的价态降低，所以发生还原反应的NO 2与发生氧化反应的NO 2的质量比为1∶2。
答案：C2．标准状况下，将NO 2和O 2按体积比4∶3混合后充入干燥烧瓶中，然后将烧瓶倒立于水中使其充分反应，则烧瓶内溶液中溶质的物质的量浓度为( )A.122.4 mol·L －1 B.139.2mol·L －1 C.128mol·L －1 D.45mol·L －1解析：此类题目可用赋值法来解。
设烧瓶体积为1 L ，因V (NO 2)∶V (O 2)＝4∶3，故在1 L 混合气体中V (NO 2)＝47 L ，V (O 2)＝37 L 。
设生成HNO 3的物质的量为x ，根据反应4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3，则有(4×22.4 L)∶47 L ＝4 mol ∶x ，解得x ＝139.2 mol 。
烧瓶中残留O 2的体积：37 L －17 L ＝27 L ，故溶液充满烧瓶体积的57。
所以c (HNO 3)＝(47×122.4) mol÷57 L＝128mol·L －1。
答案：C3．[双选题]在一大试管中装入10 mL NO 倒立于水槽中，然后向其中缓慢通入6 mL O 2(气体体积均在相同条件下测定)，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 ．试管内气体呈无色，是2 mL NOC ．试管内气体呈无色，是2 mL O 2D ．试管内液面上升作者：非成败作品编号：92032155GZ5702241547853215475102 时间：2020.12.13解析：根据4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3可知，V (NO)∶V (O 2)＞4∶3时，NO 有剩余。
由题意，V (NO)∶V (O 2)＝5∶3可知，NO 剩余2 mL ，则试管内液面上升。
答案：BD4．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∶2解析：设V NO ===x L V NO 2===y L3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ΔV 3 L 1 L 2 L y L y 3L 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。
答案：B5．用大试管收集一试管NO 2气体，倒扣在盛水的水槽里，试管内产生的现象为____________________；再往试管里通入适量氧气，试管内又产生的现象为________________________。
产生上述现象的原因是______________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析：NO 2与水发生反应3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，所以水会上升到试管容积的23处；反应生成的NO 又与O 2反应生成红棕色的NO 2气体，而NO 2又与水反应，水面又上升。
答案：试管内红棕色气体逐渐消失，水面上升至试管容积的23处 试管内又出现红棕色，接着红棕色消失，液面又上升 由于NO 2易溶于水，发生反应3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，故颜色消失，液面上升至容积的23处。
当再充入O 2时，发生反应2NO ＋O 2===2NO 2，故又出现了红棕色，NO 2继续溶于水并与水反应，气体颜色又消失，液面又上升(1)空气中主要含有N 2和O 2，其体积比大约是4∶1。
(2)可通过自然固氮和人工固氮将自然界游离态氮转化为化合态。
(3)氮元素有多种氧化物，并且都有毒。
其中NO 和NO 2是两种重要的氧化物。
NO 易与O 2反应，化学方程式为2NO ＋O 2＝2NO 2，NO 2与H 2O 反应，化学方程式为3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。
(4)“雷雨发庄稼”原理：N 2――→O 2闪电NO ――→O 2NO 2――→H 2OHNO 3――→土壤硝酸盐 一、选择题(本题包括5小题，每题4分，共20分) 1．下列关于氮气的说法中，错误的是( ) A ．通常情况下，氮气性质比较稳定B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮C．通常情况下，氮气在水中的溶解度很小D．跟氢气在一定条件下发生反应时，氮气是氧化剂解析：N2不能在O2中燃烧，与O2在闪电时反应生成NO。
答案：B2．我国城市中的大气污染物主要是()A．CO2、Cl2、N2、酸雨B．SO2、NO2、CO、烟尘C．NH3、CO2、CO、雾D．HCl、SO2、N2、粉尘答案：B3．把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是()A．氧气B．二氧化氮C．二氧化氮和氧气D．二氧化氮和一氧化氮解析：少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，逸出的气体为NO、CO2，二者物质的量比为1∶2，同时还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，CO2与过氧化钠反应生成的O2与NO反应生成NO2，O2有剩余，同时逸出的少量水蒸气与过氧化钠反应生成O2，所以最后收集到的气体是NO2和O2。
答案：C4．[双选题]在氮的氧化物中，氮元素和氧元素的质量比为7∶16，则此氧化物的化学式可能为()A．NO2B．NOC．N2O3D．N2O4解析：氧化物中两原子个数之比为：N(N)∶N(O)＝714∶1616＝1∶2。
答案：AD5．无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的甲气体经过下图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为()A ．NO 2、N 2B ．NO 、CO 2C ．NO 2、CO 2D ．NO 、CO 2、N 2解析：混合气体无色，气体中不含NO 2，气体通过Na 2O 2后显红棕色，说明原混合气体中含有NO ，且有与Na 2O 2反应生成O 2的气体CO 2，通入水中，溶液呈酸性，且几乎无气体剩余，说明原气体中不含N 2。
答案：B二、非选择题(本题包括3个小题，共30分)6．(8分)氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： 2NO 2＋2NO ＋4NaOH===4NaNO 2＋2H 2O ①，2NO 2＋2NaOH===NaNO 2＋NaNO 3＋H 2O ②，在反应①中，氧化剂是________，还原剂是________。
在反应②中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(2)汽车尾气中含有CO 和NO ，消除这两种物质对大气的污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成对大气无污染的气体，该反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________。
解析：(1)在反应①中NO 2中的氮元素化合价降低做氧化剂，NO 中氮元素化合价升高做还原剂；在反应②中氧化剂和还原剂都是NO 2，它们的物质的量之比为1∶1。
(2)根据质量守恒定律结合题目信息可知，一氧化氮与一氧化碳反应后生成的对大气无污染的物质应为氮气和二氧化碳。
答案：(1)NO 2 NO 1∶1 (2)2NO ＋2CO=====催化剂N 2＋2CO 27．(9分)二氧化氮是造成光化学烟雾的罪魁祸首。
目前有一种治理方法是，在400℃左右、有催化剂存在的情况下，用氨把二氧化氮还原为氮气和水。
请写出该反应的化学方程式：________________________________，该反应中，氧化剂是________，氧化产物是________，生成1.4 mol 还原产物时，转移电子的物质的量为________。
解析：根据氧化还原反应的规律分析，用NH 3将NO 2还原成无毒气体，该气体只能是N 2。
NO 2中＋4价的N 被NH 3中－3价的N 还原为0价，剩下的氢、氧元素结合成水，因而氧化剂是NO 2，氧化产物、还原产物均为N 2；生成7 mol N 2时，其中3 mol 为还原产物，转移电子24 mol ，则生成1.4 mol 还原产物时，转移电子11.2 mol 。