Question

7．将标准状况下体积比为4：1的NO₂和O₂的混合气体盛放在烧瓶中，将烧瓶倒置于盛有足量水的水槽中，水充满整个烧瓶，（假设HNO₃不扩散），则烧瓶中溶质的物质的量浓度为$\frac{1}{28}$mol/L，若将原气体中换为体积比为4：3的NO和O₂的混合气体，则所得烧瓶中溶质的物质的量浓度为0.0255mol/L．

Answer 1

分析 设出二氧化氮和氧气的体积，NO₂和O₂按体积比4：1混合后充入一干燥烧瓶中，把烧瓶倒置于水中发生反应：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，根据方程式计算；
每当溶解1L气体时会形成1L溶液，此时溶质的物质的量是$\frac{1}{22.4}$mol，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：设混合气体中含有标准状况下4VLNO₂，1VLO₂，则烧瓶的体积为5VL，反应后烧瓶中会充满溶液，则溶液体积为5V，
       4NO₂ +O₂ +2H₂O=4HNO₃
   $\frac{4V}{22.4}$mol          $\frac{4V}{22.4}$mol
c（HNO₃）=$\frac{\frac{4V}{22.4}}{5V}$mol/L=$\frac{1}{28}$mol/L；
将原气体中换为体积比为4：3的NO和O₂的混合气体，设设混合气体中含有标准状况下4VLNO，3VLO₂，烧瓶的体积为7VL，反应后烧瓶中会充满溶液，则溶液体积为7V，
 4NO+3O₂ +2H₂O=4HNO₃
 $\frac{4V}{22.4}$mol       $\frac{4V}{22.4}$mol
c（HNO₃）=$\frac{\frac{4V}{22.4}mol}{7VL}$=$\frac{1}{39.2}$mol/L≈0.0255mol/L，
故答案为：$\frac{1}{28}$mol/L；0.0255mol/L．

点评 本题考查了物质的量浓度的计算，题目难度中等，明确发生反应实质及物质的量浓度的表达式为解答关键，注意熟练掌握物质的量与标准状况下的气体摩尔体积、摩尔质量之间的转化关系．