Question

14．在相同条件下，分别将下列气体等体积混合于四支大小相同的试管中：①NO和NO₂；②NO₂和O₂；③HCl和O₂；④NH₃和N₂，将四支试管倒立于水中，当试管中水面不再上升时，试管中溶液的物质的量浓度从大到小排列的顺序是（假设试管中溶质不扩散）①=③=④＞②．

Answer 1

分析 ①中二氧化氮与水反应，但是NO不会发生反应；②中发生4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，③中HCl溶于水，剩余氧气；④中氨气溶于水，则①②中溶质为硝酸，而③中溶质为HCl气体，④中溶质为氨气，结合c=$\frac{n}{V}$计算即可．

解答 解：①设气体体积均为2VL，发生反应：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，反应后硝酸的物质的量为$\frac{2V}{3×22.4}$mol，反应后NO共$\frac{4V}{3}$V，溶液体积为$\frac{2V}{3}$V，则浓度为$\frac{1}{22.4}$mol/L；
②设气体体积均为4VL，发生反应：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，反应后硝酸的物质的量为$\frac{4V}{22.4}$mol，反应后剩余氧气3VL，溶液体积为5VL，则溶液浓度为$\frac{\frac{4V}{22.4}}{5V}$=$\frac{4}{5}$×$\frac{1}{22.4}$mol/L；
③设气体体积均为VL，HCl全部溶于水，氧气不溶于水，HCl的物质的量为$\frac{V}{22.4}$mol，溶液体积为VL，则浓度为$\frac{1}{22.4}$mol/L；
④设气体体积均为VL，NH₃全部溶于水，氮气不溶于水，氨气的物质的量为$\frac{V}{22.4}$mol，溶液体积为VL，则浓度为$\frac{1}{22.4}$mol/L；
所以试管中溶液的物质的量浓度从大到小排列的顺序是①=③=④＞②．
故答案为：①=③=④＞②．

点评 本题考查化学反应及物质的量浓度的计算，为高频考点，把握发生的反应、溶质及溶液体积的判断为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．