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4.标准状况下,NO2与O2以10:1充满烧瓶,倒立于水中最终还剩余气体,所得溶液的物质的量浓度为0.04mol/L.

分析 二氧化氮、水和氧气反应方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3,假设有10mol二氧化氮、1mol氧气,根据方程式知氧气完全反应还有二氧化氮剩余,1mol氧气完全反应需要4mol二氧化氮,同时生成4mol硝酸,还剩余6mol二氧化氮;
二氧化氮和水还发生反应,方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,则6mol二氧化氮完全反应生成4mol硝酸同时生成2molNO,所以最终烧瓶中剩余2mol气体,则溶液加入烧瓶中体积是10mol气体占有的体积,据此计算物质的量浓度.

解答 解:二氧化氮、水和氧气反应方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3,假设有10mol二氧化氮、1mol氧气,根据方程式知氧气完全反应还有二氧化氮剩余,1mol氧气完全反应需要4mol二氧化氮,同时生成4mol硝酸,还剩余6mol二氧化氮;
二氧化氮和水还发生反应,方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,则6mol二氧化氮完全反应生成4mol硝酸同时生成2molNO,所以最终烧瓶中剩余2mol气体,则溶液加入烧瓶中体积是10mol气体占有的体积,溶质硝酸的物质的量=(4+4)mol=8mol,溶液体积=9mol×22.4L/mol=201.6L,
则溶液物质的量浓度=$\frac{8mol}{201.6L}$=0.04mol/L,
故答案为:0.04mol/L.

点评 本题考查物质的量浓度计算,为高频考点,明确溶液体积是解本题关键,利用方程式计算硝酸物质的量、物质的量浓度公式分析解答即可,题目难度不大.

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