2025版高考化学一轮总复习提升训练第4章非金属及其化合物第13讲氮及其氧化物氨和铵盐考点一氮及其氧化物微考点2

微考点2氮氧化物与O2、H2O反应的计算1．(2024·河北衡水高三检测)相同条件下，四个等容积的干燥圆底烧瓶中分别充满气体进行喷泉实验，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度关系正确的是(C)A．①＝②＝③＝④ B.①>③>②>④C．①＝②>③＝④ D.①>②>③＝④[解析]设均在标准状况下，气体总体积均为VL。①氨气完全溶于水，溶液充满烧瓶，溶液的体积为VL，则溶液浓度为eq\f(VL,VL×22.4L·mol－1)＝eq\f(1,22.4)mol·L－1。②NO2发生反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，溶液的体积为eq\f(2,3)VL，则溶液浓度为eq\f(\f(2,3)VL,\f(2,3)VL×22.4L·mol－1)＝eq\f(1,22.4)mol·L－1。③NO2和O2(4∶1)的混合气体，发生反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，反应后溶液的体积等于二氧化氮与氧气的总体积VL，故浓度为eq\f(\f(4,5)VL,22.4L·mol－1×VL)＝eq\f(1,28)mol·L－1。④NO2和O2(1∶1)的混合气体，发生反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，反应后溶液的体积为eq\f(5,8)VL，故浓度为eq\f(\f(V,2)L,22.4L·mol－1×\f(5,8)VL)＝eq\f(1,28)mol·L－1，因此溶液浓度由大到小的排列顺序为①＝②>③＝④。2.(2024·重庆第三次诊断)如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中液面继续上升，经过多次重复后，试管内完全被液体充满，原来试管中盛装的(D)A．可能是N2与NO2的混合气体B．只能是NO2一种气体C．可能是N2与NO的混合气体D．可能是O2与NO2的混合气体[解析]N2与水不反应也不溶于水，在有O2的条件下N2也不与水反应，则通入O2后试管内不能完全被液体充满，A、C不符合题意；O2与NO2可在溶液中发生反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，若试管内只有NO2气体，通入一定量O2后能完全被液体充满，但如果试管中是NO和NO2的混合气体，通入一定量O2后也能被液体充满，B不符合题意；O2与NO2的混合气体可在水中发生反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，则通入适量O2后试管内能完全被液体充满，D符合题意。归纳拓展：氮的氧化物和O2、H2O反应的计算方法1关系式法(1)NO2和O2混合气体溶于水的计算：由4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知：V(NO2)∶V(O2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(<4∶1O2过量，剩余气体为O2,＝4∶1恰好完全反应,>4∶1NO2过量，剩余气体为NO))(2)NO与O2同时通入水中：由4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3可知：V(NO)∶V(O2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(<4∶3剩余O2,＝4∶3恰好完全反应,>4∶3剩余NO))(3)NO2、NO、O2三种混合气体通入水中：①可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。②也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3情况处理。2得失电子守恒法当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。【对点训练】1.(2024·山东滨州高三检测)如图所示，将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留eq\f(m,2)体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。则m与n的比值为(C)A．3∶2 B.2∶3C.8∶3 D.3∶8[解析]该过程中涉及的反应有2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，可将两个方程式“合并”为4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。剩余气体与空气接触立即变为红棕色，说明剩余气体为NO。则可知eq\f(m,2)体积的NO气体与n体积的O2恰好完全反应生成HNO3。结合反应关系可得：eq\f(\f(m,2),n)＝eq\f(4,3)，则m∶n＝8∶3。2．(2024·山东淄博高三检测)将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下20mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为(C)A．2∶1 B.1∶3C.3∶1 D.1∶1[解析]3NO2＋H2O=2HNO3＋NOΔV31230mL20mLV(NO)＝40mL－30mL＝10mL，V(NO2)∶V(NO)＝30mL∶10mL＝3∶1。3．(2024·广东广州高三检测)标准状况下，将盛满4LNO2的干燥烧瓶倒扣在一个盛满水的水槽中，再通入1LO2，充分反应后，所得溶液的物质的量浓度为(A)A．0.045mol·L－1 B.0.036mol·L－1C．0.18mol·L－1 D.0.030mol·L－1[解析]由化学方程式4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，可知将盛满4LNO2的干燥烧瓶倒扣在一个盛满水的水槽中，再通入1LO2，充分反应后，