Question

13．某状况下，3.2g O₂的体积为2.5L，在该状况下，将NO₂与O₂按4：1的体积比充满一个干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升后，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为（　　）

• A． 0.032mol•L^-1
• B． 0.036mol•L^-1
• C． 0.04mol•L^-1
• D． 0.045mol•L^-1

Answer 1

分析 某状况下，3.2g O₂的体积为2.5L，该条件下的气体摩尔体积为：$\frac{2.5L}{\frac{3.2g}{32g/mol}}$=25L/mol；
发生反应：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，气体完全反应，所得溶液的体积等于烧瓶的容积等于混合气体的体积，设体积为1L，计算二氧化氮的体积，再根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算二氧化氮的物质的量，计算硝酸的物质的量，最后根据c=$\frac{n}{V}$计算所得硝酸溶液的浓度．

解答 解：某状况下，3.2g O₂的体积为2.5L，该条件下的气体摩尔体积为：$\frac{2.5L}{\frac{3.2g}{32g/mol}}$=25L/mol，
设混合气体的总体积为1L，则二氧化氮的体积为$\frac{4}{5}$L，物质的量为：$\frac{\frac{4}{5}L}{25L/mol}$=$\frac{4}{125}$mol=0.032mol，由4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃可知n（HNO₃）=0.032mol，气体完全反应，所得溶液的体积等于烧瓶的容积等于混合气体的体积，
故所得硝酸溶液的物质的量浓度为：c（HNO₃）=$\frac{0.032mol}{1L}$=0.032mol•L^-1，
故选A．

点评 本题考查了物质的量浓度的计算，题目难度中等，正确计算该条件下气体摩尔体积的数值为解答关键，注意掌握物质的量浓度的概念及表达式，试题培养了学生的化学计算能力．