Question

如图所示：在B水槽中装有500mL水，容积为amL的试管A 充满了NO₂和NO的混合气体（标准状况），将试管A倒插入B槽的水中．充分反应后，试管A中余下气体的体积为0.5a mL，则原混合气体中NO₂和NO的物质的量之比为________；通过导气管C往余下0.5a mL 气体的试管A中持续通人氧气，A 中可能观察到的现象是：________．当试管A中充满气体时停止通入氧气，然后将试管取出水槽，则共通入氧气的体积为________mL，水槽B中溶液的物质的量浓度为________mol?L^-1（设溶液的体积仍为500mL）

Answer 1

3：1    无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至全充满，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体    a    
分析：（1）发生3NO₂+2H₂O=2HNO₃+NO，导致气体的体积减小，根据气体体积减小，利用差量法计算二氧化氮的体积，进而计算NO的体积，体积之比等于物质的量之比；
（2）剩余NO，持续通人氧气，会发生，4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至全充满，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体；
（3）试管A中充满气体时停止通入氧气，完全为氧气，发生反应4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，令通入氧气为xL，则参加反应的氧气为（x-a）mL，根据方程式计算；
（4）根据氮元素守恒，氮元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO₂）+n（NO），再根据c=计算所得硝酸的浓度．
解答：（1）充满了NO₂和NO的混合气体（标准状况）试管A倒水中．充分反应后，试管A中余下气体的体积为0.5a mL，则：
3NO₂+2H₂O=2HNO₃+NO，体积减少△V
3 2
V（NO₂） amL-0.5amL=0.5amL
故V（NO₂）==0.75amL，则V（NO）=amL-0.75amL=0.25mL，
故n（NO₂）：n（NO）=V（NO₂）：V（NO）=0.75amL：0.25mL=3：1，
故答案为：3：1；
（2）剩余NO，持续通人氧气，会发生4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至全充满，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体，
故答案为：无色气体变为红棕色气体，试管中液面不断上升至全充满，继续通入氧气后，试管中液面下降，最后充满无色气体；
（3）试管A中充满气体时停止通入氧气，完全为氧气，令通入氧气为xL，则：
4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃
4 3
0.5amL （x-a）mL
所以4：3=0.5amL：（x-a）mL
解得：x=a，
故答案为：a；
（4）V（NO₂）=0.75amL，氮元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO₂）+n（NO）=×10^-3mol，
故c（HNO₃）==mol/L，
故答案为：．
点评：本题考查混合物有关计算、氮的氧化物性质等，难度中等，注意根据方程式进行计算．