Question

8．同温同压下，四个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满：①NH₃ ②HCl（混有少量空气），③NO₂，④NO₂和O₂（4：1）的混合气体，进行喷泉实验，经充分反应后，圆底瓶内溶液的物质的量浓度为（设溶质不扩散）（　　）

• A． ①＞②＞③＞④
• B． ①=②=③=④
• C． ①=②=③＞④
• D． ①＞②＞③=④

Answer 1

分析 相同条件下，等体积的气体其物质的量相等，氨气和氯化氢极易溶于水，则盛有等体积氯化氢、氨气的烧瓶分别倒立在水槽中时，水会充满整个烧瓶；二氧化氮和水反应方程式为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，根据方程式可知，水充入烧瓶容积的$\frac{2}{3}$，如混有氧气，发生与二氧化氮进一步反应生成硝酸，根据c=$\frac{n}{V}$计算溶液的物质的量浓度．

解答 解：①设体积为3L，纯净的氨气，完全溶于水，溶液的体积等于烧瓶容积，所以溶液浓度为$\frac{3mol}{3mol×22.4L/mol}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L；
②HCl完全溶于水，剩余少量空气，溶液体积与HCl体积相等，所以溶液物质的量浓度为$\frac{V}{22.4V}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L；
③纯净的NO₂气体，发生反应3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，生成硝酸2mol，1molNO，所以溶液体积等于烧瓶容积的$\frac{2}{3}$，所以溶液的物质的量浓度为$\frac{2mol}{2×22.4L}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L；
④NO₂和O₂（4：1）的混合气体，发生反应为：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，这样5份的气体（4NO₂+O₂）生成4份HNO₃，溶液体积等于二氧化氮与氧气的体积和，故浓度为$\frac{4mol}{5×22.4L}$=$\frac{1}{28}$mol/L，故溶液浓度①=②=③＞④．
故选：C．

点评 本题考查物质的量浓度计算，浓度中等，注意④中把整体分为两部分考虑．关键是判断溶液体积与气体的体积关系．