Question

6．在标准状况下，在三个干燥的烧瓶里分别充满纯净的NH₃，空气和HCl[V（空气）：V（HCl）=1：4]的混合气体，O₂和NO₂[V（O₂）：V（NO₂）=1：4]的混合气体，然后分别做喷泉实验．实验完毕后，三个烧瓶中溶液的物质的量浓度之比最接近（不考虑2NO₂?N₂O₄）（　　）

• A． 5：4：4
• B． 1：1：1
• C． 5：5：4
• D． 3：2：1

Answer 1

分析 令烧瓶的体积均为1L，相同条件下，相同体积的气体其物质的量相等，干燥纯净的氨气，空气和HCl[V（空气）：V（HCl）=1：4]的混合气体，其物质的量分别为$\frac{1}{{V}_{m}}$mol、$\frac{4}{5{V}_{m}}$mol，气体全部溶解，溶液的体积等于氨气和HCl的体积，二氧化氮和氧气（体积比为4：1）的烧瓶根据反应4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃来进行计算．

解答 解：令烧瓶的体积均为1L，则干燥纯净的氨气体积为1L完全溶于水后烧瓶充满溶液溶液体积也是1L，溶质物质的量浓度为：$\frac{1}{{V}_{m}}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L；
空气和HCl[V（空气）：V（HCl）=1：4]的混合气体，HCl的物质的量为$\frac{4}{5{V}_{m}}$mol，完全溶解后烧瓶进水为$\frac{4}{5}$L，所以溶质物质的量浓度为：$\frac{\frac{4}{5{V}_{m}}}{\frac{4}{5}}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L；
二氧化氮与氧气体积比为4：1的混合气中NO₂体积为$\frac{4}{5}$L，其物质的量为$\frac{4}{5{V}_{m}}$mol，
根据以下方程式恰好完全反应：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，而且生成硝酸物质的量为$\frac{4}{5{V}_{m}}$mol，
由于完全反应所以烧瓶充满溶液其体积为1L，所以溶质的物质的量浓度为：$\frac{\frac{4}{5{V}_{m}}}{1}$=mol/L=$\frac{0.8}{22.4}$mol/L．
所以三个烧瓶中所得溶液的溶质的物质的量浓度之比为：$\frac{1}{22.4}$：$\frac{1}{22.4}$：$\frac{0.8}{22.4}$=1：1：0.8=5：5：4，
故选C．

点评 本题考查了物质的量浓度的计算，明确二氧化氮和水反应实质是解本题关键，再利用物质的量浓度公式进行计算即可，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．