Question

4．标准状况下，NO₂与O₂以10：1充满烧瓶，倒立于水中最终还剩余气体，所得溶液的物质的量浓度为0.04mol/L．

Answer 1

分析 二氧化氮、水和氧气反应方程式为4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，假设有10mol二氧化氮、1mol氧气，根据方程式知氧气完全反应还有二氧化氮剩余，1mol氧气完全反应需要4mol二氧化氮，同时生成4mol硝酸，还剩余6mol二氧化氮；
二氧化氮和水还发生反应，方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，则6mol二氧化氮完全反应生成4mol硝酸同时生成2molNO，所以最终烧瓶中剩余2mol气体，则溶液加入烧瓶中体积是10mol气体占有的体积，据此计算物质的量浓度．

解答 解：二氧化氮、水和氧气反应方程式为4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，假设有10mol二氧化氮、1mol氧气，根据方程式知氧气完全反应还有二氧化氮剩余，1mol氧气完全反应需要4mol二氧化氮，同时生成4mol硝酸，还剩余6mol二氧化氮；
二氧化氮和水还发生反应，方程式为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，则6mol二氧化氮完全反应生成4mol硝酸同时生成2molNO，所以最终烧瓶中剩余2mol气体，则溶液加入烧瓶中体积是10mol气体占有的体积，溶质硝酸的物质的量=（4+4）mol=8mol，溶液体积=9mol×22.4L/mol=201.6L，
则溶液物质的量浓度=$\frac{8mol}{201.6L}$=0.04mol/L，
故答案为：0.04mol/L．

点评 本题考查物质的量浓度计算，为高频考点，明确溶液体积是解本题关键，利用方程式计算硝酸物质的量、物质的量浓度公式分析解答即可，题目难度不大．