专题3 NO、NO2、HNO3的计算

专题3 NO、NO2、HNO3的计算例1.在标准状况下，将O2和NO2按14的体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为( )。A.1/5 molL-1 B.4/5 molL-1 C.1/28 molL-1 D.1/42molL-1知识总结：有关氮的氧化物和含氧酸之间的转换可以用“氮三角”图示表示：有关的化学反应方程式：2NO+O2= 2NO23NO2+H2O= 2HNO3+NO4NO2+2H2O+O2= 4HNO34NO+2H2O+3O2= 4HNO3下面，我们具体来分析几种类型的计算。一、NO2、NO和O2溶于水剩余气体的计算1.NO2和NO的混合气体溶于水时，可依据化学方程式：3NO2+H2O= 2HNO3+NO，利用气体体积变化差值进行计算。2.NO2和O2的混合气体溶于水，其反应是3NO2+H2O= 2HNO3+NO，2NO+O2= 2NO2，合并两式得：4NO2+2H2O+O2= 4HNO3。(3)NO和O2的混合气体溶于水时，其反应是2NO+O2= 2NO2，4NO2+2H2O+O2= 4HNO3，合并两式得：4NO+2H2O+3O2= 4HNO3提醒：“4NO2+O2”和“4NO+3O2”从组成上看，均相当于N2O5的组成。上述(2)(3)两类问题也可利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断：2:5，剩余气体为O2N（N）：N（O） =2:5，完全反应2:5，剩余气体为NO二、NO2、NO和O2溶于水所得溶液浓度的计算1.NO2溶于水的计算若将V L盛满标准状况下的NO2气体的试管倒置于水槽中，假设进入试管的溶液中溶质不扩散，则其物质的量浓度应作如下计算：3NO2+H2O= 2HNO3+NO3 1V V/32.NO与O2溶于水的计算在标准状况下，若NO2、O2按4:3的体积比混合，则4NO+2H2O+3O2= 4HNO3二、硝酸与金属反应的计算1.反应通式M + HNO3 M(NO3)n + 还原产物 + H2O2.还原产物浓HNO3 NO2；稀HNO3 NO3.溶液中的酸(1)起氧化作用的酸转化为气体（NO，NO2）时，气体的物质的量等于被还原的酸的物质的量。(2)起酸性作用的酸转移到生成盐中，其物质的量可以根据金属阳离子的物质的量求出。(3)没有参加反应的酸，可根据溶液中H+的物质的量求出。4.常用方法(1)匹配原则：生成盐中硝酸根离子（即体现酸性的硝酸）的物质的量等于金属离子（或金属）的物质的量与该金属所带电荷数（或金属所失电子数）之积。(2)电子守恒：金属失去的电子的物质的量等于硝酸被还原生成氮的氧化物或其他产物时得到电子的物质的量。(3)物料守恒：参加反应的硝酸可以分为两部分，一部分体现酸性生成盐，一部分体现氧化性被还原，故发生反应的硝酸的物质的量等于生成盐中硝酸根离子的物质的量加还原产物中氮原子的物质的量。(4)利用离子方程式计算：硝酸与硫酸的混合液与金属的反应，当金属足量时，不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中NO3-借助H+仍能继续与金属反应。例2.足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO 的混合气体，这些气体与1.68LO2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（）A.60mL B.45mL C.30mL D.15mL练习：1.将amLNO、bmLNO2和cmLO2混合于同一试管中，将试管迅速倒置于水中，充分反应后，试管内气体全部消失，则abc不可能是( )。A .111 B .211 C .374 D .1522.工业废气中氮氧化物是主要的大气污染源之一。已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O。现有amolNO2和bmolNO的混合气体，若用足量的NaOH溶液可将其完全吸收。则混合气体中两种气体的物质的量必须满足的关系是( )。A .a=b/3 B .2a=b C .ab D .ab3.3.2g铜与过量硝酸(8molL-1，30mL)充分反应，硝酸的还原产物为NO2和NO，反应后溶液中含amolH+，则此时溶液中所含NO3-的物质的量为( )。A .(0.2+a)mol B .(0.1+a)mol C .(0.05+a)mol D .amol4.同温同压下，在3支相同的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是NO和NO2；NO2和O2；NH3和N2。现将3支试管均倒置在盛有足量水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是()AV1V2V3 BV1V3V2 CV3V2V1 DV3V1V25.如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为()A11 B57 C75 D436.某元素的单质与足量浓HNO3反应时，参加反应的单质与HNO3的物质的量之比为14，则反应后的产物中，该元素的价态可能为（）A.1 B.5 C.3 D.47.物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（）A. 1：4 B. 1：5 C. 2：3 D. 2：58.在50 mLamol/L的硝酸溶液中，加入6.4 g Cu，全部溶解，假设硝酸的还原产物只有NO2和NO，将反应后溶液用蒸馏水稀释至100 mL时测得c(NO)3 mol/L。(1)求稀释后的溶液c(H+)=。(2)若a9，则生成的气体中NO2的物质的量为mol。(3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收，反应原理如下：NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O若将上述的NO2和NO的混合气体通入1 mol/L的NaOH恰好被吸收，NaOH溶液的体积为mL。9.将1.92g铜置入一定量的浓硝酸中，并微热，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜反应完毕时（铜片完全消失），共收集到1.12L气体（标准状