1、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3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2由方程式2得：4NO2O22H2O=4HNO3由方程式23得：4NO3O22H2O=4HNO32计算类型二、电子守恒法当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若NO2或NO与O2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 N2和NO2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N2和NO2的体积之比是()A11 B12 C13 D23答案C解析据3
2、NO2H2O=2HNO3NO则V(剩)V(N2)V(NO2)设N2有x mL，则NO2为(20x) mL有V(剩)10 mLx mL(20x) mL解得x5，即V(N2)5 mLV(NO2)15 mL，所以V(N2)V(NO2)13。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()A0.04 molL1 B0.036 molL1C0.033 molL1 D0.018 molL1答案A解析设试管的体积为V L，由3NO2H2O=2HNO3NO可知，n(HNO3) mol，V(HNO3)V L，c(HNO3) molL10.04 molL1。3(2
3、019江苏南京外国语学校高一检测)在一定条件下，将12 mL NO2和O2的混合气体通入足量水中，充分反应后剩余气体2 mL(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积可能为()1.2 mL2.4 mL3 mL4 mLA B C D答案D解析由4NO2O22H2O=4HNO3可知，若剩余的气体是O2，则V(NO2)(12 mL2 mL)8 mL，V(O2)12 mL8 mL4 mL。若剩余的气体是NO(2 mL)，根据反应3NO2H2O=2HNO3NO求出消耗的NO2的体积为6 mL，则V(O2)(12 mL6 mL)1.2 mL。4.(2019河北张家口高一期中)按如图进行实验，试管内装有12
4、mL NO，然后间歇而缓慢地通入8 mL O2，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O2D试管内液面上升至充满整个试管答案B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：4NO3O22H2O=4HNO3，知NO过量，反应后剩余NO的体积为12 mL8 mL mL，即试管内气体为无色的NO。5.如图所示，在水槽B中装有500 mL水，容积为a mL的试管A中充满了NO2和NO的混合气体(标准状况)，将试管A倒插入水槽B中。充分反应后，试管A中剩余0.5a mL气体。(1)将试管A倒插入B槽中发生反应的
5、化学方程式为_，该反应中氧化剂与还原剂的质量之比为_，原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为_。(2)通过导气管C向余下0.5a mL气体的试管A中持续通入氧气，A中可能观察到的现象是_。(3)当试管A中充满气体时停止通入氧气，然后将试管取出，水槽B中溶液的物质的量浓度为_molL1(设溶液的体积仍为500 mL)。答案(1)3NO2H2O=2HNO3NO1231(2)无色气体变为红棕色，试管中液面不断上升至全充满，再继续通入氧气，试管中液面下降，最后充满无色气体(3)解析(1)试管A倒插入水槽B中后，发生反应3NO2H2O=2HNO3NO，氧化剂与还原剂均为NO2，质量之比为12。根据题意有n(NO2)n(NO)n(NO2)n(NO)，n(NO2)n(NO)31。(2)试管A中剩余的0.5a mL气体为NO，通入氧气后，发生反应2NOO2=2NO2,4NO2O22H2O=4HNO3，总反应为4NO3O22H2O=4HNO3。现象：无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至全充满，再继续通入氧气，试管中液面下降，最后充满无色气体(O2)。(3)试管中充满气体时，根据氮原子守恒，n(HNO3)n(气体)103 mol，c(HNO3) molL1。
