题目内容

【题目】如图所示:在B水槽中装有500 mL水,容积为a mL的试管A充满了NO2和NO的混合气体(标准状况),将试管A倒插入B水槽的水中。充分反应后,试管A中余下气体的体积为0.5a mL。

(1)将A倒插入B槽中发生反应的化学方程式为_______________________________________,该反应中氧化剂与还原剂的质量比为________,原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为________。

(2)通过导气管C向余下0.5a mL气体的试管A中持续通入氧气,A中可能观察到的现象是_______________________________________________________________________。

(3)当试管A中充满气体时停止通入氧气,然后将试管取出水槽,水槽B中溶液的物质的量浓度为________ mol·L1(设溶液的体积仍为500 mL)。

【答案】3NO2+H2O===2HNO3+NO 1∶2 3∶1 无色气体变为红棕色,试管中液面不断上升至全充满。继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体

【解析】

(1)将A倒插入B水槽中发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,根据化合价变化判断氧化剂、还原剂及其质量之比;根据气体体积减小量,利用差量法计算二氧化氮的体积,进而计算NO的体积,体积之比等于物质的量之比;

(2)剩余NO,持续通入氧气,会发生4NO+3O2+2H2O=4HNO3,据此分析实验现象;

(3)根据氮元素守恒可知n(HNO3)=n(NO2)+n(NO),再根据c=n/V计算所得硝酸的浓度。

(1)将A倒插入B水槽中,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮气体,反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应中,二氧化氮中+4价N元素被氧化成+5价的硝酸,同时被还原成+2价的一氧化氮,则3mol二氧化氮参与反应,作氧化剂被还原的二氧化氮为1mol,作还原剂被氧化的有2mol,因此氧化剂与还原剂的质量之比为1:2;充满了NO2和NO的混合气体(标准状况)试管A倒插入B水槽中,充分反应后试管A中余下气体的体积为0.5a mL,设NO为ymL,NO2为xmL,则

3NO2+H2O=2HNO3+NO

3 1

x x/3

因此y+x/3=0.5a,又因为x+y=a,解x=0.75a,y=0.25a,相同条件下体积之比是物质的量之比,因此原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为3:1;

(2)剩余NO,持续通入氧气会发生4NO+3O2+2H2O=4HNO3,无色气体变为红棕色气体,试管中液面不断上升至全充满,继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体,因此本题正确答案是:无色气体变为红棕色,试管中液面不断上升至全充满。继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体;

(3)根据氮元素守恒可知水槽中生成硝酸的物质的量为n(HNO3)=n(NO2)+n(NO)=a/22400 mol,故硝酸的浓度为c(HNO3)=a/22400 mol÷0.5L=a/11200 mol/L。

练习册系列答案
相关题目

【题目】Ⅰ实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但实验室只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠.某学生设计了如下方案进行提纯:


(1)操作②能否改为加硝酸钡溶液,______(填“能”或“否”) ,理由_____________________________。

(2)进行操作②后,如何判断SO42- 已除尽,方法是___________________。

(3)操作④的目的是_______________________________。

Ⅱ硫酸亚铁铵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O为浅绿色晶体,实验室中常以废铁屑为原料来制备,其步骤如下:

步骤1 将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污,分离出液体,用水洗净铁屑。

步骤2 向处理过的铁屑中加入过量的3mol/L H2SO4溶液,在60℃左右使其反应到不再产生气体,趁热过滤,得FeSO4溶液。

步骤3 向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。

请回答下列问题:

(1)在步骤1中,分离操作,所用到的玻璃仪器有___________________________。(填仪器编号)

①漏斗 ②分液漏斗 ③烧杯 ④广口瓶 ⑤铁架台 ⑥玻璃棒 ⑦酒精灯

(2)在步骤3中,“一系列操作”依次为_____________________、_______________________和过滤。

(3)实验室欲用18mol/L H2SO4来配制240mL 3mol/L H2SO4溶液,需要量取________mL浓硫酸,实验时,下列操作会造成所配溶液浓度偏低的是__________________。(填字母)

a.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理 b.未冷却至室温直接转移至容量瓶中

c.加水时超过刻度线后又倒出 d.定容时仰视刻度线

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网