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11.(1)把盛满NO2和O2的混合气体的试管倒立于水中.
①若一段时间内水上升且充满试管,则原混合气体中NO2和O2的体积比是4:1,若假设生成的溶质不向外扩散,且为标准状况.则所得溶液的物质的量浓度应为0.036mo/L.(保留二位有效数字)
②若一段时间后上升的水只升到试管容积的一半,则剩余的气体为O2(用化学式表示).原混合气体中,NO2和O2的体积比是2:3.
(2)二氧化氮和氨气在一定条件下,充分反应,得到非常稳定的产物,其化学方程式为:6NO2+8NH3=7N2+12H2O,若20mlNO2和NH3的混合气体在一定条件下发生上述反应,已知实际参加反应的NO2比NH3少2mL,则原混合气体中NO2和NH3的物质的量之比可能为BD
A.3:4        B.3:2         C.1:2       D.3:7.

分析 (1)①根据反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3分析原混合气体中NO2和O2的体积比;根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$、c=$\frac{n}{V}$计算;
②根据反应3NO2+H2O=2HNO3+NO可知剩余的气体不可能为NO,利用差量法计算出反应消耗的二氧化氮、氧气体积,然后得出氧气总体积,再计算出原混合气体中NO2和O2的体积比;
(2)实际参加反应的NO2比NH3少2mL,由6NO2+8NH3=7N2+12H2O可知,参加反应的NO2、NH3的体积分别为6mL、8mL,故剩余气体为20mL-6mL-8mL=6mL,剩余气体可能为NO2,可能为NH3,据此讨论计算.

解答 解:(1)①若一段时间内水上升且充满试管,说明二氧化氮和氧气恰好反应,根据方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知原混合气体中NO2和O2的体积比为4:1;
设试管容积为VL,则试管中气体的物质的量为:$\frac{VL}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22.4}$mol,根据反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知生成硝酸的物质的量为:$\frac{V}{22.4}$mol×$\frac{4}{5}$=$\frac{V}{28}$mol,则所得溶液中硝酸的浓度为:$\frac{\frac{V}{28}mol}{VL}$≈0.036mo/L,
故答案为:4:1;0.036mo/L;
②若一段时间后上升的水只升到试管容积的一半,根据反应3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,若剩余的NO,则原混合物中含有的二氧化氮体积为原先总体积的$\frac{1}{2}$×3=$\frac{3}{2}$>1,剩余剩余的气体为O2;设试管容积为VL,则反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3中消耗的二氧化氮的体积为:$\frac{1}{2}$VL×$\frac{4}{5}$=$\frac{2}{5}$VL,原混合气体中含有氧气的体积为$\frac{3}{5}$L,原混合气体中,NO2和O2的体积比是:$\frac{2}{5}$VL:$\frac{3}{5}$L=2:3,
故答案为:O2;2:3;
(2)实际参加反应的NO2比NH3少2mL,由6NO2+8NH3=7N2+12H2O可知,参加反应的NO2、NH3的体积分别为6mL、8mL,故剩余气体为20mL-6mL-8mL=6mL,
若剩余气体为NO2,则V(NO2)=6mL+6mL=12mL,物质的量之比等于体积之比,故n(NO2):n(NH3)=V(NO2):v(NH3)=12mL:8mL=3:2,
若剩余气体为NH3,则v(NH3)=8mL+6mL=14mL,物质的量之比等于体积之比,故n(NO2):n(NH3)=V(NO2):v(NH3)=6mL:14mL=3:7,
故答案为:BD.

点评 本题考查了有关讨论的计算、混合物反应的计算,题目难度中等,明确发生反应的实质为解答关键,注意掌握讨论法在化学计算中的应用方法,试题培养了学生的化学计算能力.

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