Question

13．將裝有氮氣和二氧化氮混合氣體的試管倒立于水中，經(jīng)足夠時間后，試管內氣體體積縮小為原體積的$\frac{3}{5}$，求：
（1）原混合氣體中氮氣和二氧化氮氣體的體積比．
（2）若上述氣體是標準狀況，求硝酸的物質的量濃度（若假設生成的溶質不向外擴散）

Answer 1

分析 （1）設原混合物的體積為1L，則反應后氣體為0.6L，發(fā)生反應3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，利用差量法計算V（NO₂），進而計算V（N₂），據(jù)此解答；
（2）根據(jù)c=$\frac{n}{V}$進行計算．

解答 解：（1）設原混合物的體積為1L，反應后氣體為0.6L，則：
3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO  體積減少
3                                1    3-1=2
V（NO₂）                        1L-0.6L=0.4L
所以，V（NO₂）=$\frac{0.4L×3}{2}$=0.6L，則V（N₂）=1L-0.6L=0.4L
故：V（N₂）：V（NO₂）=0.4L：0.6L=2：3，答：原混合氣體中氮氣和二氧化氮氣體的體積比2：3；
（2）設原氣體體積為VL，而氮氣和二氧化氮氣體的體積比2：3；所以二氧化氮的體積為：$\frac{3}{5}V$，標況下物質的量為：$\frac{\frac{3}{5}V}{22.4}$mol，則生成硝酸的物質的量為：
$\frac{2}{3}×\frac{\frac{3}{5}V}{22.4}$mol，所以硝酸的物質的量濃度為：$\frac{\frac{\frac{2}{5}V}{22.4}}{\frac{2}{5}V}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L，答：硝酸的物質的量濃度為$\frac{1}{22.4}$mol/L．

點評 本題考查混合物的有關計算，難度中等，利用賦值法可以減少計算量，注意差量法的應用．