Question

3．将容积为40mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5mL．则原混合气体中NO₂和O₂体积比可能是（　　）

• A． 3：7
• B． 7：1
• C． 5：3
• D． 1：1

Answer 1

分析 可能发生的反应为：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，试管中O₂和NO₂气体按体积比1：4混合全部溶解，
若剩余气体为氧气，根据4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，求出参加此反应的O₂，最后相加得到原来的氧气；
若为NO，先根据3NO₂+H₂O=2HNO₃+2NO求出过量的NO₂，然后根据4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃求氧气体积，进而计算NO₂的体积，以此解答该题．

解答 解：NO₂和O₂与水的反应属于循环反应，可简化为：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，对该反应来说，若NO₂剩余，则实际是NO，由3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO可知，剩余NO气体是5mL，说明剩余的NO₂为：5mL×3=15mL，其余的25mL气体中V（NO₂）：V（O₂）=4：1，则混合气体中氧气的体积为：25mL×$\frac{1}{5}$=5mL，二氧化氮的体积为：40mL-5mL=35mL，则原混合气体中NO₂和O₂体积比为：35mL：5mL=7：1；
若剩余气体是O₂，则反应的35mL中V（NO₂）：V（O₂）=4：1，原混合气体中二氧化氮的体积为：35mL×$\frac{4}{5}$=28mL，氧气为：40mL-28mL=12mL，
则原混合气体中NO₂和O₂体积比为：28mL：12mL=7：3，
故选B．

点评 本题考查了氮氧化物的性质、混合物有关计算，为高频考点，题目难度中等，关键是分析剩余气体的成分，再根据反应的方程式计算，试题培养了学生的分析及化学计算能力．