Question

2．標準狀態下，現在一固定容積的容器盛滿NO、O₂、NO₂混合氣體，將該容器倒置在水中，充分反應后無剩余氣體，所得溶液的物質的量為m mol/L則m（　　）

• A． $\frac{1}{39.2}$＜m＜$\frac{1}{28}$
• B． $\frac{1}{39.2}$＜m＜33.6
• C． 0＜m＜$\frac{1}{22.4}$
• D． $\frac{1}{28}$＜$\frac{1}{22.4}$

Answer 1

分析 將NO、NO₂、O₂三種氣體按一定比例充滿一固定容積的容器，并將該容器倒置在水槽中，充分反應后，容器中無氣體剩余，可能發生：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃或4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，所得溶液為HNO₃溶液，利用端值法解答．

解答 解：若混合氣體是NO₂和O₂，且體積比為4：1，因為發生反應：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物質的量是溶于水的氣體物質的量的$\frac{4}{5}$，所得溶液的體積等于溶于水的氣體體積，所以所得溶液的物質的量濃度為$\frac{4}{5×22.4}$mol/L=$\frac{1}{28}$mol/L；
若混合氣體是NO和O₂，且二者體積比為3：4，因為發生反應：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物質的量是溶于水的氣體物質的量的$\frac{4}{7}$，所得溶液體積等于溶于水的氣體體積，所得溶液的物質的量濃度為$\frac{4}{7×22.4}$moL/L=$\frac{1}{39.2}$mol/L，
因是三種物質的混合物，應介于二者之間，
故選A．

點評 本題是有關NO₂、NO和O₂混合氣體溶于水的計算問題，要解決這類問題應注意利用端值法結合反應的化學方程式計算，題目難度較大．