Question

高一化学·二氧化氮和一氧化氮【急需】

1·将24mL一氧化氮、二氧化氮的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的量筒内，然后再向其中通入12mL氧气，充分反映后，量筒中剩余气体为3毫升，求在相同状况下，原混合气体中一氧化氮和二氧化氮的体积各是多少毫升？
2·一支容积为24毫升的大试管，充满N2，NO2，O2的混合气体，把试管倒置于水中，轻轻振荡，水进入试管内，试管内还含有10毫升气体，再充入3.5毫升O2，再轻轻振荡试管，水又进入试管，最终试管内还有10毫升气体。
（1）实验中试管内第一次余下的气体是（ ），判断的依据是（ ）
（2）实验中试管内第二次余下的气体是（ ）。判断的依据是（ ）
（3）求试管中原混合气体的体积组成。
【求过程，答的好有额外分】

Answer 1

第一题：O2与NO发生反应：2NO+O2=2NO2 可知其中O2与NO比值为1:2，故剩余气体为O2（12mLO2可与24mLNO发生反应，剩余气体不可能是NO），则有NO：2×（12mL-3mL）=18mL，所以NO2为6mL

第二题：第一次剩余气体为NO和N2 依据：有反应3NO2+H2O=NO+2HNO3，且进一步加入O2后又继续反应.
第二次剩余气体为：O2和N2 依据：NO会与O2反应，减少体积，但总体积并未减少，说明有O2剩余（若NO剩余，体积必定减少）

因为2H2O+4NO+3O2=4HNO3 且第二次反应时气体体积为13.5-10=3.5mL 可知有4/7×3.5mL=2mL的NO 和1.5mL的O2参加反应
因为剩余2mL（3.5-1.5）O2，所以有10-2=8mL的N2
所以有16mLNO2、O2混合气反应，生成2mLNO，由方程：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 及3NO2+H2O=NO+2HNO3 推知与水反应生成NO的NO2有3×2mL=6mL 与O2反应的NO2有（16-6）×4/5=8mL NO2共计14mL，O2 2mL

Answer 2

（1）剩余气体是NO2，依据是2NO2+O2=2NO2、NO+NO2+02+H2O+HNO3.ps：若第二个方程式里的每一个物质的体积都是一样的、那就不会有剩余气体、否则，那个量多的气体会有剩余
（2）剩余气体是N2和O2，依据是4NO2+O2+2H2O=4HNO3、N2和O2、H2O、NO2的反应条件达不到、所以全过程N2是没参加反应的。第二次充入O2时、原混合气体中的O2已经反应完，此时水进入试管、剩余10ml气体，证明又有气体反应，因为上一次反应时管内就剩余10ml气体,那么第二次充入O2时反应完的就只能是NO2、不可能进去3.5mlO2就用3.5ml而其余气体不参与反应的,由方程式可知NO2用量最大，所以最后只能是NO2用完以致反应停止、那最后剩下的气体就是O2和N2。
（3）这个没弄懂、有待思考...

Answer 3

1.该反应比较复杂，在整个过程里伴随着NO和NO2的相互转化。所以先将它们都统一为一种气体。由于3NO2+H2O==2HNO3+NO,即三体积的二氧化氮转化成硝酸要放出一体积的NO。现在设原气体中一氧化氮的体积（摩尔数）为x，二氧化氮的体积为y，在上述反应中放出的NO为（y/3），现在气体全部转化为一氧化氮。再根据反应：4NO+3O2+2H2O==4HNO3,知道三体积氧气消耗4体积的NO，故12毫升氧气消耗12/3*4=16毫升 NO。余下的三ml气体必定是NO，故NO实际消耗的量：x+(y/3)-3=16，和x+y=24联立方程组，解出NO体积为16.5ml，NO2体积为7.5ml。
2.（1）是N2,NO。因为第二次鼓入氧气之后又发生了反应，所以第一次反应后所有的NO2转化为了NO，而O2不足。
（2）N2和O2。氧气的进入补充了总体积，而此时NO只能是不足量的，否则就无法令余下的气体体积为10ml
（3）第一阶段反应：4NO2 +O2+2H2O==4HNO3 ,3NO2+H2O==2HNO3+NO,由此设第一个反应中NO2为xml，O2（x/4）ml，第二个反应中NO2为yml，生成NO（y/3）ml，N2为zml。固有方程如下：z+x+y+x/4=24, z+(y/3)=10第二阶段反应：4NO+3O2+2H2O==4HNO3。由此可得方程：3.5-（y/4）+z=10，三者联立，解出N2 8ml,NO2 14ml ,O2 2ml.