Question

在标准状况下将NO₂、NO、O₂混合并充满容器，将该容器倒置于水中，气体完全溶解，无气体剩余，若产物也不扩散，则所得溶液的物质的量浓度M，其数值大小范围为……（ ）

        A、0＜M＜1/22.4                 B、1/39.2＜M＜1/22.4   

 C、1/39.2＜M＜1/28              D、1/28＜M＜1/22.4

Answer 1

C

解析:

本题是有关NO₂、NO和O₂混合气体溶于水的计算问题，要解决这类问题应抓住两个基本反应及由它们演变出的两个反应（Ⅰ）、（Ⅱ），即：

2NO+O₂=2NO₂……①

3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO……②

②×2+①得：

4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃……（Ⅰ）

①×3+②×2得：

4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃……（Ⅱ）

由（Ⅰ）、（Ⅱ）式中的系数要思考物质的量的变化，确定和寻找有关反应之间量的比例关系，反应物有无过量等等。

混合气体溶于水的气体体积等于所得溶液的体积，且溶液中溶质的物质的量等于溶于水的气体的物质的量，所得溶液的物质的量浓度为（V/22.4）/V = 1/22.4 (摩/升)

①若混合气体是NO₂和O₂，且体积比≤4:1，因为发生反应：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物质的量是溶于水的气体物质的量的4/5，所得溶液的体积等于溶于水的气体体积，所以所得溶液的物质的量浓度为（V/22.4 ×4/5）/V = 1/28 (摩/升)

若混合气体是NO₂和O₂，且二者的体积比＞4:1，所得溶液的物质的量浓度大于1/28(摩/升)

②若混合气体是NO和O₂，且二者体积比≤3:4，因为发生反应：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物质的量是溶于水的气体物质的量的4/7，所得溶液体积等于溶于水的气体体积，所得溶液的物质的量浓度为（V/22.4 ×4/7）/V = 1/39.2(摩/升)

综合①、②可知，应选择C。