Question

2．將裝有22.4mL標準狀況的NO₂量筒倒立于盛滿水的水槽里，經過一段時間后，量筒里所盛氣體在標準狀況下的體積和所得溶液的物質的量濃度（設量筒中的溶質未擴散）

Answer 1

分析 將盛有18mLNO₂的試管倒扣水中，NO₂能和水發生反應：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，所剩余氣體的體積的體積為原來氣體體積的$\frac{1}{3}$，根據生成的硝酸的物質的量和所得溶液的體積來計算硝酸的濃度．

解答 解：將盛有22.4mLNO₂的試管倒扣水中，n（NO₂）=$\frac{0.0224L}{22.4L/mol}$=0.001mol，NO₂能和水發生反應：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
設生成的NO的體積為x，則有：
3NO₂ +H₂O=2HNO₃ +NO
3              1
22.4mL         x
3：1=22.4mL：x
x=$\frac{1×22.4mL}{3}$=7.47mL，
設生成硝酸的物質的量是y，
3NO₂ +H₂O=2HNO₃ +NO
3        2
0.001mol y
y=$\frac{2×0.001}{3}$=0.0007mol，
進入溶液體積為消耗二氧化氮體積=22.4mL×$\frac{2}{3}$=15mL，
硝酸物質的量濃度=$\frac{\frac{2×0.001mol}{3}}{0.0224L×\frac{2}{3}}$=0.0446mol/L，
答：生成NO體積為7.47mL，生成硝酸物質的量濃度為0.0446mol/L．

點評 本題考查物質的量濃度的有關計算，側重考查分析計算能力，利用方程式中各個物理量的關系進行計算，注意溶液體積不是二氧化氮氣體體積，為易錯點．