Question

11．將3a L NO₂氣體依次通過盛有下列物質的容器：飽和NaHCO₃溶液、濃硫酸、固體Na₂O₂，發生反應的化學方程式是：
（1）3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
（2）HNO₃+NaHCO₃=NaNO₃+CO₂↑+H₂O，
（3）2CO₂+2Na₂O₂═2Na₂CO₃+O₂．
最后用排水法收集殘余氣體，收集到的氣體是O₂，體積是0.25aL．

Answer 1

分析 假定為3amolNO₂，通過飽和碳酸氫鈉溶液，首先發生3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，生成amolNO和2amolHNO₃，再發生反應：HNO₃+NaHCO₃=NaNO₃+CO₂↑+H₂O，生成2amolCO₂，從飽和碳酸氫鈉溶液出來的氣體為amolNO、2amolCO₂及水蒸氣，再通過濃硫酸干燥，出來的氣體為amolNO、2amolCO₂，氣體通過過氧化鈉，發生反應2CO₂+2Na₂O₂═2Na₂CO₃+O₂、2NO+O₂=2NO₂，從過氧化鈉出來的氣體最終為0.5amolO₂、amolNO₂，最后用排水法收集，發生反應4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，據此計算解答．

解答 解：假定為3amolNO₂，通過飽和碳酸氫鈉溶液，首先發生3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，生成amolNO、2amolHNO₃，再發生反應：HNO₃+NaHCO₃=NaNO₃+CO₂↑+H₂O，生成2amolCO₂，從飽和碳酸氫鈉溶液出來的氣體為amolNO、2amolCO₂及水蒸氣，再通過濃硫酸干燥，出來的氣體為amolNO、2amolCO₂，氣體通過過氧化鈉，發生反應2CO₂+2Na₂O₂═2Na₂CO₃+O₂，生成amolO₂，再發生反應2NO+O₂=2NO₂，amolNO消耗0.5amolO₂，生成amolNO₂，故從過氧化鈉出來的氣體最終為0.5amolO₂、amolNO₂，最后用排水法收集，發生反應4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，amolNO₂消耗O₂為amol×$\frac{1}{4}$=0.25amol，故最終剩余的氧氣為0.5amol-0.25amol=0.25amol，體積之比等于物質的量之比，所以最終收集到的氣體是0.25a的O₂，
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；HNO₃+NaHCO₃=NaNO₃+CO₂↑+H₂O；2CO₂+2Na₂O₂═2Na₂CO₃+O₂；O₂；0.25a．

點評 本題考查混合物的有關計算、根據方程式進行的計算，題目涉及的反應較多、過程復雜，計算量較大，需要學生細心計算，題目難度中等，清楚發生的反應是解題的關鍵．