Question

氮和水的反应

Answer 1

http://wenku.baidu.com/view/a6b932641ed9ad51f01df297.html
还有
氮的氧化物有NO、NO2，N2O4等，但只有NO2能直接与水发生反应：3NO2+H2O====2HNO3+NO。对于氮的氧化物或其与氧气等混合溶于水的问题，经常涉及多步反应或循环反应，许多学生在解决此类问题时往往头绪不清，难以下手。氮的氧化物与其他气体混合后溶于水的计算为高考的热点。同时也是难点。

我们要突破难点，就必须熟悉不同类型的反应原理并归纳出一些解题的方法，并掌握一些规律，对提高分析问题、解决问题的能力具有很大的帮助。氮的氧化物的反应通常有以下几种类型：

一、“NO2+H2O”型

NO2通入水中发生反应：3NO2+H2O===2HNO3+NO，反应后剩余NO，并且剩余NO的体积：V(NO)剩=1/3V(NO2)。

调研1 将盛满NO2的试管倒立于水中，充分反应后剩下4mL气体，则原试管中NO2的体积为

A．8mL B．12mol C．6mL D．无法计算

【解析】 最后剩余的V(NO)=4mL，根据反应：3NO2+H2O===2HNO3+NO，可知剩余的V(NO)=1/3V(NO2)。V(NO2)=3V(NO)=3×4 mL=12mL，B项正确。答案：B

二、“NO2+O2+H2O”型

反应原理：3NO2+H2O===2HNO3+NO①、2NO+O2===2NO2②。如果按照①和②分别计算，则陷入烦琐的计算中。若将①×2+②得：4NO2+O2+2H2O===4HNO3（I），利用该式进行计算则简化过程。

反应结果有三种情况：

⑴V(NO2)：V(O2)=4：1时，恰好按I式反应，无气体剩余；

⑵V(NO2)：V(O2)<4：1时，按I式反应后，O2过量，剩余气体为O2；V(O2)剩=V(O2)原－1/4V(NO2)。

⑶V(NO2)：V(O2)>4：1时，按I式反应后，NO2过量，再发生①反应，最终剩余NO。

V(NO)剩=1/3 [V(NO2)－4V(O2)]。

调研2 将盛有12mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则混合气体中O2的体积是( )

A．1.2mL B．2.4mL C．3.6mL D．4mL

【解析】可能发生的化学反应为4NO2+O2+2H2O====4HNO3 3NO2+H2O===2HNO3+NO。

设混合气体中O2的体积为xmL，剩余气体有两种可能：

①若剩余O2，则V剩=x-1/4(12－x)=2，得x=4，D正确；

②若剩余NO，则V剩=1/3[（12－x)-4x]=2，得x=1.2，A正确。答案：AD

三、“NO+O2+H2O”型

NO、O2同时通入水中，发生的反应有2NO+O2===2NO2①、3NO2+H2O===2HNO3+NO②，上述两个反应无限循环，分步计算陷入僵局。若将①×3+②×2得4NO+3O2+2H2O ===4HNO3（Ⅱ ）。

反应结果有三种情况：

⑴V(NO)：V(O2)=4：3时，按II式恰好反应，无气体剩余；

⑵V(NO)：V(O2)>4：3时，按II式反应后，NO过量，剩余气体为NO；V(NO)剩=V(NO)原－4/3V(O2)。

⑶V(NO)：V(O2)<4：3时，按II式反应后，O2过量，剩余气体为O2。V(O2)剩=V(O2)原－3/4V(NO)。

调研3 在一定条件下，将a mL NO和b mL O2同时通入量筒中，并倒立于盛满水的容器中。充分反应后，量筒中残留a/2mL的气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则a与b的比值为

A．3:2 B．2:3 C．8:3 D．3:8

【解析】a/2 mL剩余气体接触变为红棕色的NO2，说明剩余气体为NO，则a/2mL的NO与b mL O2恰好反应。根据反应：4NO+3O2+2H2O===4HNO3，V(NO)剩=a－4/3 b=a/2（Ml），解之得：a/b=8/3，C项正确。答案：C

四、“NO+NO2+H2O”型

将NO、NO2的混合气体同时通入水中，发生反应：3NO2+H2O===2HNO3+NO，反应后剩余NO。剩余的NO体积为V(NO)剩=V(NO)原+1/3V(NO2)。

例4、将30mLNO和NO2的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的量筒里，片刻后，量筒里剩下16mL的气体。原混合气体中NO和NO2的体积分别为

A．15mL、15mL B．9mL 、21mL

C．20mL、10mL D．16mL、14mL

【解析】 设30mL混合气体中含NO2为xmL，根据差量列等式得：

3NO2+H2O===2HNO3+NO △V

3 2mL

xmL (30-16)mL

则：3:2=x：14，解之得：x=21。原混合气中含V(NO)=30mL －21mL =9mL，B项正确。答案：B。

五、“NO+NO2+O2+H2O”型

将NO、NO2和O2的混合气体同时通入水中，发生反应：4NO2+O2+2H2O===4HNO3①、4NO+3O2+2H2O=4HNO3②。

我们可以先假设发生反应①，根据V(O2)和V(NO2)的关系有以下几种情况：

⑴当V(NO2)=4V(O2)时，恰好发生反应①，剩余NO；V(NO)剩=V(NO)原。

⑵当V(NO2)＞4V(O2)时，按①式发应后，剩余NO2；然后剩余的NO2再发生反应：3NO2+H2O===2HNO3+NO，最后剩余的气体为NO，V(NO)=1/3V(NO2)剩+V(NO)原。

⑶当V(NO2)＜4V(O2)时，按①式反应后，剩余O2；然后剩余的O2和NO按②式反应。

①若V(NO)：V(O2)剩=4:3，则最后无气体剩余；

②若V(NO)：V(O2)剩＞4:3，则最后剩余NO；

③若V(NO)：V(O2)剩＜4:3，则最后剩余O2。

调研5 将充有a mLNO和b mLNO2的试管倒立于水槽中，然后再通入a mLO2，试讨论在下列情况下试管内剩余气体的体积（同状况下测定）。

（1）a=b时，剩余气体____ mL； （2）a＜b时，剩余气体____ mL；（3）a＞b时，剩余气体____ mL。

【解析】 将NO、NO2和O2的混合气体同时通入水中，发生反应：4NO+3O2+2H2O===4HNO3①、4NO2+O2+2H2O===4HNO3②，将①+②得：NO+NO2+O2+H2O===2HNO3③。

⑴当a=b，即V(NO)=V(O2)=V(NO2)时，按③式三者恰好完全反应，无气体剩余；

⑵当a＜b，即V(NO)=V(O2)＜V(NO2)时，按③式反应，剩余V(NO2)=(b－a)mL；剩余的NO2再发生反应：3NO2+H2O===2HNO3+NO，最后剩余NO，则V(NO)终剩=1/3V(NO2)剩=1/3(b-a)mL。

⑶当a＞b，即V(NO)=V(O2)＞V(NO2)时，按③式反应NO和O2过量，剩余V(NO)剩=V(O2)剩=(a－b) mL；然后剩余的NO和O2再发生反应①，最后剩余O2，则V(O2)终剩=V(O2)剩－3/4V(NO)剩=(a－b)mL－3/4V(a－b)mL=1/4(a-b)mL。答案见解析

Answer 2

什么叫氮和水的反应？？是氮元素吗？还是指氮气和水反应（一般不能直接反应），还是氮氧化物与水反应？
如果是氮氧化物的话，有一氧化二氮（N2O）不能直接反应、有一氧化氮（NO）不能反应、三氧化二氮（N2O3）可与水反应生成亚硝酸（HNO2）、二氧化氮（NO2）可与水发生歧化反应生成硝酸和一氧化氮、五氧化二氮（N2O5）与水反应直接生成硝酸。

Answer 3

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