题目内容

将一支20ml盛满NO2 和O2 混合气体的试管倒立盛水的水槽中，当充分反应并且水在试管中不再上升时，试管中仍余下2ml 气体．则原混合气体中NO2 的体积可为（　　）
A、12.8 mlB、17.2 mlC、13.6 mlD、16.8 ml
分析：先判断过量的气体的成分，若为氧气，然后根据 4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算，求出参加此反应的NO2和O2，若为NO，先根据3NO2+H2O=2HNO3+2NO求出过量的NO2，然后根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3求出参加此反应的NO2和O2，最后相加得到原来的NO2．
解答：解：NO2和O2混合气体的试管倒立于水中，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 最后剩余气体可能为氧气，也可能是NO气体．
若剩余2ml气体为氧气，设参加4NO2+O2+2H2O=4HNO3 反应消耗的氧气为x，则有消耗的NO2为4x，即：5x=18mL，x=3.6mL．即氧气为5.6ml，V（NO2）=14.4ml；
若剩余2ml气体为NO气体，则有3NO2+H2O=2HNO3+NO，说明过量的NO2为6mL，反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为14mL，设反应消耗的氧气为y，则有消耗的NO2为4y则有5y=14mL，y=2.8mL，即此时氧气为2.8mL，V（NO2）=17.2ml；
综上分析只有B选项符合，
故选B．
点评：本题主要考查了NO2、O2和H2O反应的计算，需要注意的是对于该反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3 过量的气体为NO2，但最后的剩余气体不是NO2，而是NO，原因是3NO2+H2O=2HNO3+2NO，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
某同学利用下列装置实现铜与浓硝酸、稀硝酸反应，过程如图所示：
I． 取一段铜丝，用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2（OH）2CO3]．
Ⅱ．将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状．
Ⅲ．按如图所示装置连接仪器、检查气密性、装入化学试剂．
（1）过程I发生反应的离子方程式是
Cu2（OH）2CO3+4H+═2Cu2++CO2↑+3H2O
Cu2（OH）2CO3+4H+═2Cu2++CO2↑+3H2O
．
（2）写出过程Ⅲ中检查气密性的方法
打开b和a，关闭分液漏斗的活塞，将左边导管插入盛水的烧杯中，轻轻拉动注射器活塞，若导管中液面上升则说明气密性好
打开b和a，关闭分液漏斗的活塞，将左边导管插入盛水的烧杯中，轻轻拉动注射器活塞，若导管中液面上升则说明气密性好
．
（3）过程Ⅲ的后续操作如下：
①打开止水夹a和b，轻推注射器，使浓硝酸与铜丝接触，观察到的现象是
产生红棕色气体
产生红棕色气体
，一段时间后使反应停止的操作是
轻轻将注射器活塞向右拉使铜丝和溶液分开
轻轻将注射器活塞向右拉使铜丝和溶液分开
，关闭a，取下注射器．
②打开b和分液漏斗活塞，当玻璃管充满稀硝酸后，关闭b和分液漏斗活塞，打开a，观察到有气泡产生．稀硝酸充满玻璃管的实验目是
将玻璃管中的NO2和空气排出
将玻璃管中的NO2和空气排出
，该反应的离子方程式是
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
．
（4）另取3支盛满NO2气体的小试管分别倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中，发现液面上升的高度明显不一致．结果如表所示（忽略温度对气体体积的影响）：
实验编号 水温/℃ 液面上升高度
1 25 超过试管的
2
3
2 50 不足试管的
2
3
3 0 液面上升超过实验1
①根据上表得出的结论是温度越
低
低
（填“高”或“低”），进入试管中的溶液越多．
②查阅资料：
a．NO2与水反应的实际过程为：2NO2+H2O=HNO3+HNO2   3HNO2=HNO3+2NO↑+H2O；
b．HNO2不稳定．
则产生上述现象的原因是
温度低，HNO2分解量减少，分解产生的NO气体量减少，所以进入试管的溶液多
温度低，HNO2分解量减少，分解产生的NO气体量减少，所以进入试管的溶液多
．

(16分)某同学利用下列装置实现铜与浓硝酸、稀硝酸反应，过程如下：

I． 取一段铜丝，用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2(OH)2CO3]。

Ⅱ．将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状。

III．按如图所示装置连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。

(1)过程I发生反应的离子方程式是                       。

(2)写出过程III中检查气密性的方法                      。

⑶过程III的后续操作如下：

①打开止水夹a和b，轻推注射器，使浓硝酸与铜丝接触，观察到的现象是                     ，一段时间后使反应停止的操作是                               ，关闭a，取下注射器。

②打开b和分液漏斗活塞，当玻璃管充满稀硝酸后，关闭b和分液漏斗活塞，打开a，观察到有气泡产生。稀硝酸充满玻璃管的实验目是                            ，该反应的离子方程式是                          。

(4)另取3支盛满NO2气体的小试管分别倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中，发现液面上升的高度明显不一致。结果如下表所示(忽略温度对气体体积的影响)：

①根据上表得出的结论是温度越              (填“高”或“低”)，进入试管中的溶液越多。

②查阅资料：

a．NO2与水反应的实际过程为：2NO2+H2O=HNO3+HNO2   3HNO2 =HNO3+2NO­+H2O；

b．HNO2不稳定。

则产生上述现象的原因是                                                             。

 

（6分）某小组为帮实验室准备实验，在老师指导下收集了一些NO和NO2，并用收集的NO2做实验。

（1）他们将一支预先收集了NO2的试管倒立于水槽中，边振荡边观察，发现液面逐渐上升，同时气体颜色由                  逐渐变成无色。等到液面不再上升时，上面还有一些不溶于水的无色气体。

（2）他们封住管口，将试管中的液体和剩余的气体连同试管一起从水中取出，将试管正立，打开试管，发现在管口处无色气体又转变为原来的颜色，说明剩余的气体是（写化学式）      ，气体变色的原因是（用化学方程式表示）                              。

（3）他们向试管中的无色液体内滴加紫色石蕊试液，溶液变红，于是大家断定溶液呈酸性，同时利用氧化还原反应的理论进行了分析，最终得出结论：NO2与水反应，生成的酸为硝酸。他们的分析过程是                       。

（4）在用排水法多次收集NO后，他们发现水槽中的水显微弱的酸性，可能的原因是                                            。
将一支20ml盛满NO2和O2混合气体的试管倒立盛水的水槽中，当充分反应并且水在试管中不再上升时，试管中仍余下2ml气体。则原混合气体中NO2的体积可为
[     ]
A．12．8ml
B．17．2ml
C．13．6ml
D．16．8ml

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