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5.将8mL NO2和O2的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒,充分反应后,剩余气体为1mL,则原混合气体中NO2和O2的体积比可能为(  )
A.7:5B.3:7C.7:1D.1:7

分析 先判断剩余的气体的成分,若为氧气,然后根据 4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算,求出参加此反应的NO2和O2,最后相加得到原来的氧气,若剩余气体为NO,说明NO2过量,先根据3NO2+H2O=2HNO3+2NO求出过量的NO2,然后根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3求出参加此反应的NO2和O2,最后相加得到原来的NO2

解答 解:NO2和O2混合气体的试管倒立于水中发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3 最后剩余的1mL气体可能为氧气,也可能是NO气体,气体缩小的体积为:8mL-1mL=7mL,
若剩余气体为氧气,设参加4NO2+O2+2H2O=4HNO3 反应消耗的氧气为x,则有消耗的NO2为4x,即:5x=7mL,解得:x=1.4mL.则氧气的总量为:1.4mL+1mL=2.4mL,V(NO2)=8mL-2.4mL=5.6mL,原混合气体中NO2和O2的体积比为:5.6mL:1.4mL=4:1;
若剩余气体为NO气体,则有3NO2+H2O=2HNO3+NO,说明过量的NO2为1mL×3=3mL,反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为8mL-3mL=5mL,设反应消耗的氧气为y,则有消耗的NO2为4y,则有:5y=5mL,y=1mL,即此时氧气为1mL,原来的NO2的总量V(NO2)=8mL-1mL=7mL,原混合气体中NO2和O2的体积比为:7mL:1mL=7:1,
故选C.

点评 本题主要考查了NO2、O2和H2O反应的计算,题目难度中等,需要明确反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3中若过量的气体为NO2,但最后的剩余气体不是NO2,而是NO,原因是3NO2+H2O=2HNO3+2NO.

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