Question

2．以下各個實驗操作過程均在標準狀況系進行，不考慮溶質HNO₃的擴散（均填序號）：
A.1/22.4mol/L   B.1/33.6mol/L   C.1/44.8mol/L   D.1/67.2mol/L
E.1/16.8mol/L   F.1/5.6mol/L    G.1/28mol/L     H.1/39.2mol/L
（1）若集氣瓶中充滿NO₂氣體，從導管緩緩通入O₂直至集氣瓶中充滿液體，則集氣瓶中所得稀HNO₃的物質的量濃度為A．
（2）若集氣瓶中充滿NO氣體，從導管緩緩通入O₂直至集氣瓶中充滿液體，則集氣瓶中所得稀HNO₃的物質的量濃度為A．
（3）若集氣瓶充滿O₂，向此集氣瓶中緩緩通入NO直至瓶內充滿溶液，所得溶液中HNO₃的物質的量濃度為F．
（4）若集氣瓶中充滿NO₂和O₂的混合氣體且體積比為4：1，將集氣瓶倒置于水槽中至液面不再變化，所得溶液中HNO₃的物質的量的濃度為G．
（5）若集氣瓶中充滿等體積NO₂和O₂的混合氣體，將集氣瓶倒置于水槽中至液面不再變化，所得溶液中HNO₃的物質的量濃度為G．

Answer 1

分析 （1）發生反應：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，設NO₂為1mol，可知為生成HNO₃1mol，則溶液體積等于NO₂的體積，根據V=nVm計算NO₂的體積，再根據c=$\frac{n}{V}$計算；
（2）發生反應：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，設NO為1mol，可知為生成HNO₃1mol，則溶液體積等于NO的體積，根據V=nVm計算NO₂的體積，再根據c=$\frac{n}{V}$計算；
（3）發生反應：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，設O₂為1mol，根據方程式計算生成HNO₃的物質的量，則溶液體積等于O₂的體積，根據V=nVm計算O₂的體積，再根據c=$\frac{n}{V}$計算；
（4）發生反應：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，設NO₂為4mol，可知為生成HNO₃為4mol，則溶液體積等于NO₂、O₂的總體積，根據V=nVm計算NO₂、O₂的總體積，再根據c=$\frac{n}{V}$計算；
（5）發生反應：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，設NO₂為4mol，可知為生成HNO₃為4mol，參加的NO₂、O₂的總共為5mol，根據V=nVm計算參加反應NO₂、O₂的總體積，溶液體積等于參加反應NO₂、O₂的總體積，再根據c=$\frac{n}{V}$計算．

解答 解：（1）發生反應：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，設NO₂為1mol，可知為生成HNO₃1mol，則溶液體積等于NO₂的體積，故溶液體積為1mol×22.4L/mol=22.4L，則所得稀HNO₃的物質的量濃度為$\frac{1mol}{22.4L}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L，故選：A；
（2）發生反應：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，設NO為1mol，可知為生成HNO₃1mol，則溶液體積等于NO的體積，故溶液體積為1mol×22.4L/mol=22.4L，則所得稀HNO₃的物質的量濃度為$\frac{1mol}{22.4L}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L，故選：A；
（3）發生反應：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，設O₂為1mol，生成HNO₃的物質的量為4mol，則溶液體積等于O₂的體積，故溶液體積為1mol×22.4L/mol=22.4L，則所得稀HNO₃的物質的量濃度為$\frac{4mol}{22.4L}$=$\frac{1}{5.6}$mol/L，故選：F；
（4）發生反應：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，設NO₂為4mol，可知為生成HNO₃為4mol，則溶液體積等于NO₂、O₂的總體積，溶液體積為（1+4）mol×22.4L/mol=112L，則所得稀HNO₃的物質的量濃度為$\frac{4mol}{112L}$=$\frac{1}{28}$mol/L，故選：G；
（5）發生反應：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，設NO₂為4mol，氧氣有剩余，可知為生成HNO₃為4mol，參加的NO₂、O₂的總共為5mol，溶液體積為（1+4）mol×22.4L/mol=112L，則所得稀HNO₃的物質的量濃度為$\frac{4mol}{112L}$=$\frac{1}{28}$mol/L，故選：G．

點評 本題考查物質的量濃度有關計算，屬于無數據型計算，關鍵是確定溶液體積與氣體體積關系．