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将一支20ml盛满NO2 和O2 混合气体的试管倒立盛水的水槽中,当充分反应并且水在试管中不再上升时,试管中仍余下2ml 气体.则原混合气体中NO2 的体积可为(  )
A、12.8 mlB、17.2 mlC、13.6 mlD、16.8 ml
分析:先判断过量的气体的成分,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,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 最后剩余气体可能为氧气,也可能是NO气体.
若剩余2ml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=18mL,x=3.6mL.即氧气为5.6ml,V(NO2)=14.4ml;
若剩余2ml气体为NO气体,则有3NO2+H2O=2HNO3+NO,说明过量的NO2为6mL,反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为14mL,设反应消耗的氧气为y,则有消耗的NO2为4y则有5y=14mL,y=2.8mL,即此时氧气为2.8mL,V(NO2)=17.2ml;
综上分析只有B选项符合,
故选B.
点评:本题主要考查了NO2、O2和H2O反应的计算,需要注意的是对于该反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3 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,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

某同学利用下列装置实现铜与浓硝酸、稀硝酸反应,过程如图所示:
I. 取一段铜丝,用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2(OH)2CO3].
Ⅱ.将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状.
Ⅲ.按如图所示装置连接仪器、检查气密性、装入化学试剂.
(1)过程I发生反应的离子方程式是
Cu2(OH)2CO3+4H+═2Cu2++CO2↑+3H2O
Cu2(OH)2CO3+4H+═2Cu2++CO2↑+3H2O

(2)写出过程Ⅲ中检查气密性的方法
打开b和a,关闭分液漏斗的活塞,将左边导管插入盛水的烧杯中,轻轻拉动注射器活塞,若导管中液面上升则说明气密性好
打开b和a,关闭分液漏斗的活塞,将左边导管插入盛水的烧杯中,轻轻拉动注射器活塞,若导管中液面上升则说明气密性好

(3)过程Ⅲ的后续操作如下:
①打开止水夹a和b,轻推注射器,使浓硝酸与铜丝接触,观察到的现象是
产生红棕色气体
产生红棕色气体
,一段时间后使反应停止的操作是
轻轻将注射器活塞向右拉使铜丝和溶液分开
轻轻将注射器活塞向右拉使铜丝和溶液分开
,关闭a,取下注射器.
②打开b和分液漏斗活塞,当玻璃管充满稀硝酸后,关闭b和分液漏斗活塞,打开a,观察到有气泡产生.稀硝酸充满玻璃管的实验目是
将玻璃管中的NO2和空气排出
将玻璃管中的NO2和空气排出
,该反应的离子方程式是
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O

(4)另取3支盛满NO2气体的小试管分别倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中,发现液面上升的高度明显不一致.结果如表所示(忽略温度对气体体积的影响):
实验编号 水温/℃ 液面上升高度
1 25 超过试管的
2
3
2 50 不足试管的
2
3
3 0 液面上升超过实验1
①根据上表得出的结论是温度越
(填“高”或“低”),进入试管中的溶液越多.
②查阅资料:
a.NO2与水反应的实际过程为:2NO2+H2O=HNO3+HNO2   3HNO2=HNO3+2NO↑+H2O;
b.HNO2不稳定.
则产生上述现象的原因是
温度低,HNO2分解量减少,分解产生的NO气体量减少,所以进入试管的溶液多
温度低,HNO2分解量减少,分解产生的NO气体量减少,所以进入试管的溶液多

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年浙江省杭州市高三上学期期中七校联考化学试卷(解析版) 题型:实验题

(16分)某同学利用下列装置实现铜与浓硝酸、稀硝酸反应,过程如下:

I. 取一段铜丝,用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2(OH)2CO3]。

Ⅱ.将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状。

III.按如图所示装置连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。

(1)过程I发生反应的离子方程式是                      

(2)写出过程III中检查气密性的方法                     

⑶过程III的后续操作如下:

①打开止水夹a和b,轻推注射器,使浓硝酸与铜丝接触,观察到的现象是                     ,一段时间后使反应停止的操作是                               ,关闭a,取下注射器。

②打开b和分液漏斗活塞,当玻璃管充满稀硝酸后,关闭b和分液漏斗活塞,打开a,观察到有气泡产生。稀硝酸充满玻璃管的实验目是                            ,该反应的离子方程式是                         

(4)另取3支盛满NO2气体的小试管分别倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中,发现液面上升的高度明显不一致。结果如下表所示(忽略温度对气体体积的影响):

①根据上表得出的结论是温度越              (填“高”或“低”),进入试管中的溶液越多。

②查阅资料:

a.NO2与水反应的实际过程为:2NO2+H2O=HNO3+HNO2   3HNO2 =HNO3+2NO­+H2O;

b.HNO2不稳定。

则产生上述现象的原因是                                                             

 

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科目:高中化学 来源: 题型:

(6分)某小组为帮实验室准备实验,在老师指导下收集了一些NO和NO2,并用收集的NO2做实验。

(1)他们将一支预先收集了NO2的试管倒立于水槽中,边振荡边观察,发现液面逐渐上升,同时气体颜色由                  逐渐变成无色。等到液面不再上升时,上面还有一些不溶于水的无色气体。

(2)他们封住管口,将试管中的液体和剩余的气体连同试管一起从水中取出,将试管正立,打开试管,发现在管口处无色气体又转变为原来的颜色,说明剩余的气体是(写化学式)      ,气体变色的原因是(用化学方程式表示)                             

(3)他们向试管中的无色液体内滴加紫色石蕊试液,溶液变红,于是大家断定溶液呈酸性,同时利用氧化还原反应的理论进行了分析,最终得出结论:NO2与水反应,生成的酸为硝酸。他们的分析过程是                      

(4)在用排水法多次收集NO后,他们发现水槽中的水显微弱的酸性,可能的原因是                                            

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科目:高中化学 来源:期末题 题型:单选题

将一支20ml盛满NO2和O2混合气体的试管倒立盛水的水槽中,当充分反应并且水在试管中不再上升时,试管中仍余下2ml气体。则原混合气体中NO2的体积可为
[     ]
A.12.8ml
B.17.2ml
C.13.6ml
D.16.8ml

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