二氧化氮和水反应

NO2溶于水的计算

一、NO、NO

2

组合

反应原理：3NO

2

+H

2

O=2HNO

3

+NO

1．将盛有NO1mL和NO

2

21mL混合气体的试管倒立于水中，充分反应后，剩余气体的体积是多少？

（8mL）

二、NO、O

2

组合

反应原理：2NO+O

2

=2NO

2

3NO

2

+H

2

O=2HNO

3

+NO

无论NO或O

2

过量，总式：4NO+3O

2

+2H

2

O=4HNO

3

2．在上题中若通入O

2

，则倒立于水槽中的试管有何可能变化？如何处理能充满？

分析：余O2余NO

三、NO

2

、O

2

组合

反应原理：3NO

2

+H

2

O=2HNO

3

+NO

2NO+O

2

=2NO

2

总式：4NO

2

+O

2

+2H

2

O=4HNO

3

若氧气过量余氧气，只讨论总式。

若二氧化氮过量：先讨论4NO

2

+O

2

+2H

2

O=4HNO

3

后讨论3NO

2

+H

2

O=2HNO

3

+NO余一氧化氮

3．在1题中将一氧化氮、二氧化氮混合气体中先通入6mL氧气，再倒立于水槽，有何结果？

分析：2NO+O

2

=2NO

2

余气：V（NO

2

）=1+21=22mL

V（O

2

）=6－1

2

1

=5.5mL

V（NO

2

）∶V（O

2

）=4∶1充满试管

结论：混合气体溶于水的计算，与气体混合的先后顺序无关。

4．在标准状况下，将盛有NO

2

50mL和VmLO

2

的混合气体的容器倒立于水中，最终容器内剩余气

体10mL，求原有多少毫升氧气？

分析：设余氧气

则V（O

2

）=反应V（O

2

）+剩余V（O

2

）

=

4

1

V（NO

2

）+10mL=22.5mL

设余NO

则V（O

2

）=

4

1

余V（NO

2

）

=

4

1

〔V（NO

2

）－3V（NO）〕

=

4

1

〔50－3×10〕=5mL

5．在一定条件下，将充满NO

2

和O

2

的试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积为原混合气

体体积的

8

1

，则原混合气体中NO

2

和O

2

的体积比？

分析：余氧气：取1体积

)(

)(

2

OV

NOV

4/3

V（NO

2

）∶V（O

2

）=（1－

8

1

）

5

4

∶〔

8

1

+（1－

8

1

）

5

1

〕

=7∶3

余一氧化氮：

V（NO

2

）∶V（O

2

）=〔

8

1

·3+（1－

8

1

·3）

5

4

〕∶〔（1－

8

1

·3）

5

1

〕=7∶1

四、NO、NO

2

、O

2

组合

反应原理：2NO+O

2

=2NO

2

3NO

2

+H

2

O=2HNO

3

+NO

总式：NO

2

+NO+O

2

+H

2

O=2HNO

3

6．将容积为18mL的试管盛满水，倒立于水槽中，然后依次缓缓通入6mLNO

2

、6mLNO、8mLO

2

。

最终试管内剩余气体多少毫升？

分析：NO

2

+NO+O

2

+H

2

O=2HNO

3

6mL6mL8mL

∴余V（O

2

）＝8－6＝2mL

7．常温下将盛有10mLNO

2

和10mLNO混合气体的试管倒立于水中，并向其中通入氧气一段时间后，

试管内余2mL气体，则通入氧气的体积？

分析：若余2mL氧气：

V（O

2

）=10mL+2mL=12mL

若余2mLNO：

V（NO）=NO

2

生成+余NO

2=（10－x）

3

1

+（10－x）

∴V（O

2

）=8.5mL

8．将amLNO、bmLNO

2

、xmLO

2

混合于一试管中，将该试管倒立于水槽中，充分反应后，试管内气

体全部消失，求x对a、b的函数关系x（a，b）

分析：若a＝b。则x＝a＝b

若a>b。则根据4NO～3O

2

，O

2

量相应增加

4

3

（a－b）mL

∴x=b+

4

3

（a－b）=

mL

ba

7

3

若a

2

多，根据4NO

2

～O

2

，O

2

量相应增加mL

ba

4

)3(

作业：

1．将盛有12mLNO气体的试管倒立于水槽中，缓缓通入一定量O

2

后，试管内气体体积变为4mL，则

通入O

2

的体积可能是多少？（余NO、6mL，余O

2

、13mL）

2．将盛有若干毫升O

2

和40mLNO

2

混合气体的试管倒立于水槽中，充分反应后，试管内气体体积变为

10mL，则O

2

的体积可能是多少？（2.5mL、20mL）

3．在一支10mL试管中充满NO

2

和O

2

，将其倒立盛有足量水的水槽中，若以y（mL）表示完全反应后

试管内剩余气体的体积，x（mL）表示原混合气体中NO

2

的体积。

①建立y=f（x）的函数关系

4NO

2

+O

2

+2H

2

O=4HNO

3

0≤x<8时，氧气过量

y=总O

2

－反O

2

8mL

0

10

O2过量NO2过量

X（mL）

=（10－x）－

4

1

x=10－x

4

5

x=8时，y=0

8

2

过量

y=xx104

3

1

=

3

40

3

5

x

②在坐标中作出y=f（x）的曲线

y

10

原则：把NO2、NO、O2混合气转化为实际参与生成硝酸的N、O关系。

一、NO2溶于水

例1：把10mLNO2气体通往倒立在水槽的盛满水的量筒里，片刻后，量筒里留下的气体是什么？体积是

多少？

解析：由于NO2溶于水反应生成NO,所以量筒里留下的气体为NO，设为XmL，则参加反应生成HNO3

的N、O关系：

a代表10mLNO2中的N原子，b代表XmLNO中的N原子（没有参与生成HNO3），c代表10mLNO2中

的O原子，d代表XmLNO中的O原子（没有参与生成HNO3），e代表N2O5中的N、O关系。解得X=10/3，

即量筒里留下的气体为NO，体积为10/3mL。

二、NO和NO2混合溶于水

例2：把8mLNO和NO2的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的量筒里，片刻以后，量筒里留下4mL气

体，计算通入的混合气体里，NO和NO2的体积各为多少？

解析：设8mL混合气体里NO2为XmL，则NO为（8—X）mL，由题意：量筒里留下4mL气体为原混合

气体里的NO和NO2与水反应生成的NO之和，即这4mL未参与生成HNO3的反应，所以参与生成HNO3

的N、O关系为：

N：O=[X+（8—X）—4]：[2X+（8—X）—4]=2：5解得：X=6mL

所以，通入的混合气体里NO为2mL，NO2为6mL

三、NO2和O2混合溶于水

例3：将盛有30mLNO2和若干O2的混合气体的试管倒立于水中，试管内最后剩余5mL气体，求原有O2

的体积？

解析：剩下5mL气体可能有两种情况，一种可能剩下5mLO2，另一种可能剩下5mLNO。

若余下5mLO2，设原有O2XmL，则参与生成HNO3的O2为（X-5）mL，参与生成HNO3的N、O关系：

N：O=30：[30×2+（X-5）×2]=2：5，解得X=12.5mL。

若余下5mLNO，假设原混合气体中有XmLO2参与生成HNO3的反应，参与生成HNO3的N、O关系：

N：O=（30-5）：（30×2+2X-5）=2：5，解得X=3.75mL。

四、NO与O2混合溶于水

例4：将盛有8mLNO和1.5mLO2的混合气体的试管倒立于水中，最后试管内气体有无剩余？若剩余则体

积为多少？

解析：先确定试管内气体有无剩余。设8mLNO转化为HNO3需XmLO2，则完全反应转变为HNO3的N、

O关系：N：O=8：(8+2X)=2：5，解得X=6mL，题目只给出1.5mLO2和8mLNO反应，可见NO是过量

的，1.5mLO2全部参与生成HNO3的反应。

设剩余的NO为YmL，则参与反应生成HNO3的N、O关系：

N：O=（8-X）：（8+1.5×2-X）=2：5，解得Y=6mL，

X

3

10

所以最后试管内剩余的是NO，体积是6mL。

五、NO、NO2、O2混合溶于水

例5：将24mLNO和NO2的混合气体与12mLO2同时通入倒立在水槽中盛满水的量筒里，充分反应后，

量筒里留下3mL气体，求原混合气体中NO和NO2的体积各是多少？

解析：由于NO难溶于水，且不与水反应，NO2与水反应生成NO，剩余的3mL气体是O2或NO。若剩

下3mL气体为O2

设混合气体中NO为XmL，则NO2为（24-X）mL，参与反应生成HNO3的O2为（12-3）mL，参与反应

转变为HNO3的N、O关系：

N：O=[X+（24-X）]：[X+（24-X）×2+9×2]=2：5，解得X=6mL，所以24-X=18mL。

若剩余3mL气体为NO，则12mLO2全部参与反应，设混合气体中NO为XmL，NO2为（24-X）mL，

实际转变为HNO3的NO为（X-3）mL，参加反应转变为HNO3的N、O关系：N：O=[(X-3)+(24-X)]：

[(X-3)+(24-X)×2+12×2]=2：5，解得X=16.5mL，24-X=7.5mL。

所以，当O2剩余时，原混合气体中NO为6mL，NO2为18mL；当O2不足时，原混合气体中NO为16.5mL，

NO2为7.5mL。