Question

2．将装有22.4mL标准状况的NO₂量筒倒立于盛满水的水槽里，经过一段时间后，量筒里所盛气体在标准状况下的体积和所得溶液的物质的量浓度（设量筒中的溶质未扩散）

Answer 1

分析 将盛有18mLNO₂的试管倒扣水中，NO₂能和水发生反应：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，所剩余气体的体积的体积为原来气体体积的$\frac{1}{3}$，根据生成的硝酸的物质的量和所得溶液的体积来计算硝酸的浓度．

解答 解：将盛有22.4mLNO₂的试管倒扣水中，n（NO₂）=$\frac{0.0224L}{22.4L/mol}$=0.001mol，NO₂能和水发生反应：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
设生成的NO的体积为x，则有：
3NO₂ +H₂O=2HNO₃ +NO
3              1
22.4mL         x
3：1=22.4mL：x
x=$\frac{1×22.4mL}{3}$=7.47mL，
设生成硝酸的物质的量是y，
3NO₂ +H₂O=2HNO₃ +NO
3        2
0.001mol y
y=$\frac{2×0.001}{3}$=0.0007mol，
进入溶液体积为消耗二氧化氮体积=22.4mL×$\frac{2}{3}$=15mL，
硝酸物质的量浓度=$\frac{\frac{2×0.001mol}{3}}{0.0224L×\frac{2}{3}}$=0.0446mol/L，
答：生成NO体积为7.47mL，生成硝酸物质的量浓度为0.0446mol/L．

点评 本题考查物质的量浓度的有关计算，侧重考查分析计算能力，利用方程式中各个物理量的关系进行计算，注意溶液体积不是二氧化氮气体体积，为易错点．