高中化学知识点复习：运用守恒法解氮氧化物计算题 新课标 人教版

运用守恒法解氮氧化物计算题目前有关氮氧化物（NO、NO2）和O2混合溶于水的计算题都是依据如下方法求解：依据化学反应方程式：2NO + O2 2NO2 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO 经叠加得到：3+2： 4NO + 3O2 + 2H2O 4HNO3 +2：4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3 在解有关试题时，主要依据、三个化学反应方程式求解。上述方法依据反应历程将循环进行的反应、进行叠加得到NO和O2、NO2和O2完全与水反应得到硝酸的物质的量比例关系确实给有关计算带来了便利。笔者在此基础上研究发现：有关氮氧化物（NO、NO2）和O2混合溶于水从总的结果来看，实际上是N、O、H原子间重新结合生成硝酸；从反应实质看，是氧化还原反应过程，、被氧化为，O2被还原，而氧化还原反应过程则蕴含了电子得失相等这样一条规律。本文将依据这一规律分类型来构建氮氧化物计算题的新解法。一、NO2与O2溶于水例题1：将容积为50mL的量筒内充满二氧化氮和氧气的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5mL。求原混合气体中NO2和O2体积。解析：据阿伏加德罗定律：相同条件下，气体的体积比等于其物质的量之比。故解题时可将体积看作物质的量。设NO2的物质的量为Xmol，O2的物质的量为Ymol，则有XY50（1）、如果剩余气体为O2，则：还原过程：参加反应的O2物质的量为（Y5）mol，在反应中得到4（Y5）mol电子；氧化过程：参加反应的NO2Xmol，在反应中失去Xmol电子。据电子得失相等有：X4（Y5）。联解得：X36（mol)；Y=14（mol)。（2）、如果剩余气体为NO，则由反应3NO2 + H2O 2HNO3 + NO可知：一部分NO2与O2、H2O反应生成HNO3后还剩余15mol NO2。则：氧化过程：与O2反应的NO2的物质的量为（X15）mol，在反应中失去（X15）mol电子；还原过程：YmolO2在反应中得到4Ymol电子。据电子得失相等有：X15=4Y。联解得：X43（mol)；Y=7（mol)。故NO2和O2的体积分别为36mL、14mL或43mL、7mL。二、NO与O2一起溶于水例题2：在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内，充分反应后，容器内残留m/2体积的气体，则m与n的比值可能为 。解析：据阿伏加德罗定律：相同条件下，气体的体积比等于其物质的量之比。故解题时可将体积看作物质的量。（1）、如果剩余气体为NO，则：氧化过程：与O2反应的NO物质的量为（mm/2）mol，在反应中失去3（mm/2）mol电子；还原过程：n molO2在反应中得到4n mol电子。据电子得失相等有：3（mm/2）4n。解得：mn83。（2）、如果剩余气体为O2，则：还原过程：与NO反应的O2物质的量为（nm/2）mol，在反应中得到4（nm/2）mol电子；氧化过程：m mol的NO在反应中失去3m mol电子。据电子得失相等有：4（nm/2）3m。解得：mn45。三、NO、NO2与O2一起溶于水例题3：40mLNO和NO2的混合气体与20mLO2同时通入水中（混合事先装入体积为60mL的试管中），充分反应后，试管里还乘5mL气体（气体体积均已换算成标准状况下的体积）求原混合气体的组成。解析：设NO的体积为XmL，NO2的体积为YmL。则有XY40（1）、如果剩余气体为O2，则：还原过程：反应的O2体积为（205）mL15mL， 标准状况下15mLO2在反应中得到4mol电子；氧化过程：标准状况下X mL的NO2在反应中失去mol电子；标准状况下Y mL的NO在反应中失去3mol电子。据电子得失相等有：34。联解得：X30（mL)；Y=10（mL)。（2）、如果剩余气体为NO，则：氧化过程：反应的NO的体积为(X-5)mL，标准状况下(X-5)mLNO在反应中失去的电子数为3mol电子；标准状况下YmL的NO2在反应中失去mol电子；还原过程：标准状况下20mLO2在反应中得到的4mol电子。据电子得失相等有：34。联解得：X27.5（mL)；Y=12.5（mL)。例题4：有一倒置于水槽且装满水的容器中，依次通入一定体积的NO2、NO、和O2，充分反应后，若容器中仍充满水，则通入的NO2、NO、和O2体积比可能是（ ）A、111 B、432 C、41613 D、434解析：据阿伏加德罗定律：相同条件下，气体的体积比等于其物质的量之比。故解题时可将体积看作物质的量。设NO2的物质的量为Xmol、NO的物质的量为Ymol、O2的物质的量为Zmol。则氧化过程：XmolNO2在反应中失去的Xmol电子；YmolNO在反应中失去的3Ymol电子；还原过程：ZmolO2在反应中得到4Zmol电子。据电子得失相等有：X3Y4Z。然后把选择项A、B、C、D中的数据