4、NO2、NO、O2的混合气体与水反应
关系式: V(O2)= V(NO2)/4+ 3V(NO)/4
特例,当V(NO): V(NO2)::V(O2)=1:1:1时,混合气体全部与水反应,无气体剩余。
例4.常温下盛有10mlNO2和10mlNO组成的混合气体的大试管倒立于水中,当缓缓通入O2一段时间后,试管内残留2ml气体,则通入O2体积可能为多少毫升
解析:残留2ml气体可能是NO也有可能是O2,应予以讨论
(1)若残留气体是NO ,则转化为HNO3的NO为10ml-2ml=8ml
则:4NO2+O2+H2O=4HNO3
4 1
10ml y
4 /10ml =1/ y 解得:y=2.5ml
4NO+3O2+H2O=4HNO3
4 3
8ml x
4/8ml =3/ x 解得:x=6ml
共耗氧气V(O2)=2.5ml+6ml=8.5ml
(2)若残留气体2ml是O2,则:
4NO+3O2+H2O=4HNO3
4 3
10ml z
4/10ml
=3/ z 解和z=7.5ml
故通入 V(O2)=2.5+7.5+2=12ml
答:(略)
例5.(2001春季北京、内蒙、安徽高考)关于非金属N、O、Cl、P的叙述,正确的是( )
A.在通常情况下其单质均为气体
B. 其单质均由双原子分子组成
C. 都属于主族元素
D. 每种元素公生成一种氢化物
解析:N、O、Cl通常情况下单质为气体,且为双原子分子,而P不是,白磷为P4分子,其中N的氢化物有NH3、N2H4等,O的氧化物有H2O、H2O2,所以A、B、D选项均不正确。正确答案为C。
例6.氮气与其他单质化合一般需要高温,有时还需高压等条件,但金属锂在常温、常压下就能与氮气化合生成氮化锂,这是因为( )
①此反应可能是吸热反应
②此反应可能是放热反应
③此反应可能是氮分子不必先分解成为原子④此反应前可能氮分子先分解成为原子
A.①② B.②④ C.②③ D.①④
解析:氮分子中存在N≡N,键能很大,非常
牢固,通常情况下很难断裂N≡N键成为氮原子与其他物质反应,如果氮分子能与这种物质容易反应,只可能是氮分子不必先分解为氮原子这种情况;另外化学反应中放热反应一般比较容易发生。综上所述正确选项应为C选项。
例7.(2002年南京市模拟题)工业废气的氮
氧化物(如NO、NO2等,用通式NOx表示)是主要的大气污染物之一。为了保护环境,工业上常通入氨气与之发生如下反应:
NOx+NH3
N2+H2O
有关此反应,下列说法中错误的是( )
A.N2既是氧化产物又是还原产物
B. 当x=1时,每生成2.5mol N2,被氧化的
气体有3mol
C.当x=2时,有1mol气体被还原,转移电子4mol
D.反应通式配平表示为:
6 NOx +4x NH3
= (3+2x)N2+6x H2O
解析:分析平配平方程式得到A、D选项均正确,将x=1代入6 NOx
+4x NH3 = (3+2x)N2+6x
H2O中得到6NO+4NH3=5 N2+6H2O
分析可知:每生成5mol,被氧化的气体有4mol(被氧化的气体为NH3),则每生成2.5mol N2,被氧化的气体只有2mol。同理可推得C选项正确。所以,答案应为选项B。
例8.(1994·全国·17)已知磷酸分子
(
)中的三个氢原子都可以跟重
水分子(D2O)中的D原子发生氢交换。又知次磷酸(H3PO2)也可以跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能再跟D2O发生氢交换。由此可推断H3PO2的分子结构是( )
A.
C.
解析:题中所给磷酸分子的结构式是给的一个信息:含氧酸中只有与O原子直接结合的H原子才可能电离出H+,即题中所说的与D2O中的D原子发生氢交换。把信息迁移到H3PO2中,由于NaH2PO2不能与D2O进行氢交换,所以H3PO2只是一元酸,因而其结构式中只有一个-OH,再应用O原子只能有两个共价键的基础知识,就不难推出正确选项为B。