高二化学：氮气的有关计算

高二化学：氮气的有关计算 关于氮气的有关计算必须注意的反应方程式 1.二氧化氮跟水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NONO2+H2O=2HNO3NO2+H2O=2HNO3+NO+NO 2.二氧化氮、氧气同时跟水反应：4NO2+O2+H2O = 4HNO3NO2+O2+H2O = 4NO2+O2+H2O = 4HNO3HNO3NO2+H2O=2HNO3+NO 3NO2+H2O=2HNO3+NO.一氧化氮、氧气同时跟水反应：4NO2+O2+H2O = 4HNO3NO+3NO2+H2O=2HNO3+NOO2+H2O = 4NO2+O2+H2O = 4HNO3HNO3NO2+H2O=2HNO3+NO [有关氮的计算例题讲解] [例 1] 将盛有氮气和二氧化氮混合气体的试管倒立于水中，经过足够时间后，试管内气体体 积缩小为原体积的一半，则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是 。 [分析]氮气跟水不反应，所以可根据“3NO2+H2O=2HNO3+NONO2+H2O=2HNO3NO2+H2O=2HNO3+NO+NO”用体积差法进行计算。 答案为：1:3NO2+H2O=2HNO3+NO。 [例 2] 将容积为 50mLmL 的量筒内充满 NO2 和 O2 的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽里， 足够时间后，量筒里剩余气体体积为 5mL。则混合气体中 NO2 和 O2 体积比可能是 。 [分析]二氧化氮、氧气混合气体例置于水中，最后残留气体可能有二种情况，一是氧 气，二是一氧化氮。所以应先假设，再立式计算。 [解答] (1)若剩余的 5mL 气体是 O2，则共有 4NO2+O2+H2O = 4HNO35mLNO2、O2 混合气体跟水反应，根据 4NO2+O2+H2O = 4HNO3NO2+O2+H2O = 4NO2+O2+H2O = 4HNO3HNO3NO2+H2O=2HNO3+NO 可得出： V(NO2)=4NO2+O2+H2O = 4HNO3/5×4NO2+O2+H2O = 4HNO35mL=3NO2+H2O=2HNO3+NO6mL V(O2)=1/5×4NO2+O2+H2O = 4HNO35mL+5mL=14NO2+O2+H2O = 4HNO3mL 所以，原混合气体中 NO2 和 O2 体积比为 18:7。 (2)若剩余的 5mL 气体是 NO，则 NO2、O2 混合气体跟水反应时是 NO2 过量，过量的 NO2 再跟水反应。根据反应“3NO2+H2O=2HNO3+NONO2+H2O=2HNO3NO2+H2O=2HNO3+NO+NO”可得出，共有 15mLNO2 过量。 即，在 NO2、O2 混合气体跟水反应的过程中共消耗气体 3NO2+H2O=2HNO3+NO5mL。根据 4NO2+O2+H2O = 4HNO3NO2+O2+H2O = 4NO2+O2+H2O = 4HNO3HNO3NO2+H2O=2HNO3+NO 可得出： V(O2)=1/5×3NO2+H2O=2HNO3+NO5mL=7mL V(NO2)=4NO2+O2+H2O = 4HNO3/5×3NO2+H2O=2HNO3+NO5mL+15mL= 4NO2+O2+H2O = 4HNO33NO2+H2O=2HNO3+NOmL 所以，原混合气体中 NO2 和 O2 体积比为 4NO2+O2+H2O = 4HNO33NO2+H2O=2HNO3+NO:7。 [例 3NO2+H2O=2HNO3+NO(推荐十字相乘法) 已知空气、氧气、氮气的密度分别为 1.293NO2+H2O=2HNO3+NOg/L、1.4NO2+O2+H2O = 4HNO329g/L、1.250mLg/L，请计算氮气、 氧气在空气中的质量分数分别为多少? 作答：1.4NO2+O2+H2O = 4HNO329-1.293NO2+H2O=2HNO3+NO=0mL.13NO2+H2O=2HNO3+NO6 1.293NO2+H2O=2HNO3+NO-1.250mL=0mL.0mL4NO2+O2+H2O = 4HNO33NO2+H2O=2HNO3+NO 氧气 0mL.0mL4NO2+O2+H2O = 4HNO33NO2+H2O=2HNO3+NO/(0mL.13NO2+H2O=2HNO3+NO6+0mL.0mL4NO2+O2+H2O = 4HNO33NO2+H2O=2HNO3+NO)=24NO2+O2+H2O = 4HNO3% 氮气 0mL.13NO2+H2O=2HNO3+NO6/(0mL.13NO2+H2O=2HNO3+NO6+0mL.0mL4NO2+O2+H2O = 4HNO33NO2+H2O=2HNO3+NO)=75.9% 分析：这是是十字交叉法的化简,对角线的相减,大减小,0mL.0mL4NO2+O2+H2O = 4HNO33NO2+H2O=2HNO3+NO/0mL.13NO2+H2O=2HNO3+NO6 为氧气与氮气的百 分比,那么就可以假设氧气为 0mL.0mL4NO2+O2+H2O = 4HNO33NO2+H2O=2HNO3+NO,氮气为 0mL.13NO2+H2O=2HNO3+NO6,就可以按你那样的求解了. 氧气 1.4NO2+O2+H2O = 4HNO329 ---0mL.0mL4NO2+O2+H2O = 4HNO33NO2+H2O=2HNO3+NO ~~~~~~~~~1.293NO2+H2O=2HNO3+NO 氮气 1.25 ----0mL.13NO2+H2O=2HNO3+NO6 这种方法比较简便,还可以通过解方程的方法解决,比较容易理解