氮的化合物的计算

氮的化合物的有关计算一．氮的氧化物的计算⑴、NO2或NO2与非O2的混合气体溶于水的计算原理3NO2+H2O=2HNO3+NO例、在一定温度和压强下，装有NO和NO2混合气的试管倒立于水中，充分反应后，试管内气体体积缩小为原体积的3/5，则原混合气中NO和NO2的体积比为（）。A.5:3B.2:3C.3:2D.3:5解：3NO2+H2O=2HNO3+NO△V32XX=V(NO):V(NO2)=:=2:3531535253差量法的应用2、将盛有N2和NO2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N2和NO2的体积比是__________练一练1：3⑵、NO与O2混合气与水反应原理：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，余气：NO或O2例、将40mLNO与___mLO2混合，与水反应无气体剩余；将40mLNO与20mLO2混合，与水反应后余_________气体________mL;将40mLNO与40mLO2混合，与水反应后余________气体_________mL;将40mLNO与___________mLO2混合，与水反应后余气10mL.规律V(NO)/V(O2)=4:3时，恰好完全反应。V(NO)/V(O2)4:3时，剩余气体为NO。V(NO)/V(O2)4:3时，剩余气体为O2。3040／3ＮＯＯ２１０４０或２２．５例：将盛有12mLNO气体的试管倒立于水槽中，缓缓通入一定量O2后，若试管中气体变为4mL，则通入O2为多少毫升？（分两种情况讨论）解析：(1)假设4mL为NO，则参加反应NO为8mL4NO+3O2+2H2O=4HNO38mL6mL通入氧气为6mL(2)假设4mL为O2，则通入氧气过量，4NO+3O2+2H2O=4HNO312mL9mL参加反应的氧气为9mL通入氧气的体积共13mL解：最后体积气体可能是O2或NO。若为O24NO~3O2aaV(O2)=a+=若为NO4NO~3O2V(O2)=2a45a43432aa83a832a盛有a体积NO的试管倒置在水中，欲使最后气体体积为体积，则通入的O2体积（同温同压）为（）。2a将VmLNO和NO2的混合气体通过足量的水，充分反应后，得到一定体积的无色气体A，将此无色气体A与等体积的O2混合，充分反应后，再通过足量的水，充分反应后还能收集到5mL无色气体（以上气体的体积均在相同条件下测定）。试回答：（1）A是＿＿，其体积是＿＿mL；（2）计算确定V的取值范围。NO2020V60在标况下,将O2与NO3∶4的体积比充满一个干燥烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶内液面上升,最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为A、0.045mol/LB、0.036mol/LC、0.026mol/LD、0.030mol/LＣ⑶、“NO2+O2+H2O”型原理4NO2+O2+2H2O=4HNO3余气：NO或O2规律V(NO2)/V(O2)=4:1时，恰好完全反应。V(NO2)/V(O2)4:1时，剩余气体为NO。V(NO2)/V(O2)4:1时，剩余气体为O2。例：将40mLNO2和_______mLO2混合，与水反应无气体剩余。将40mLNO2与15mLO2混合，与水反应后余_______气体____________mL;将40mLNO2与5mLO2混合，与水反应后余________气体____________mL;将60mLNO2和_______mLO2混合，与水反应后余气10mL。１０５Ｏ２ＮＯ２０／３７．５或２５练习：将盛有40NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余5mL无色气体，则原混合气体中NO2、O2的体积比为A．1:3B．1:1C．7:1D．7:3解析：由于题中没有指明5mL是什么，则有两种可能(1)当剩余5mL为O2时，设NO2为x4NO2+O2+2H2O=4HNO3，x1./4x得：x+1/4+5=40mLx=28mLV(NO2)=28mL，V(O2)=12mL；V(NO2)：V(O2)=7：3(2)当剩余5mLNO时，设O2为y4NO2+O2+2H2O=4HNO3；3NO2+H2O=2HNO3+NO4yy15mL5mL4y+y+15=40mL；y=5mLV(O2)=5mL，V(NO2)=35mL；V(NO2)：V(O2)=7：12、等体积混合而成的四组气体：①NO2+NO②NO2+O2③NO+O2④HCl+N2将其分别通入体积相同的试管并立即倒立在足量的水中，试管内水面上升占试管的高度由高到低依次是__________③②④①在标准状况下，将NO2、NO、O2混合后充满容器，倒置于水中，完全溶解，无气体剩余，若产物也不扩散，则所得溶液物质的量浓度的数值范围是（）A、0c1/22.4B、1/39.2c1/22.4C、1/39.2c1/28D、1/28c1/22.4⑷、“NO+NO2+O2+H2O”型Ｃ4、将充有AmLNO和BmLNO2气体的试管倒立于水槽中，然后通入AmLO2，若已知BA，充分反应后，试管中的气体在同温、同压下的体积为_____________V=(B-A)/3mL余气NO⑸、“CO2+NO+Na2O2”型原理CO2+NO+Na2O2=Na2CO3+NO2规律CO2与NO的混合气体通过足量固体Na2O2后：（1）若V(CO2)≥V(NO)时，反应后气体的总体积：为原混合气体体积的一半（2）若V(CO2)V(NO)，反应后气体缩小的体积就是原来CO2的体积。VLNO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后气体的体积变为V/2L，则CO2和NO的体积比不可能是A、2∶1B、3∶2C、3∶4D、5∶4ＣaLCO2气体通过足量的过氧化钠固体，所得气体与bLNO气体混合时，可得到cL气体（相同状况），以下表达式中不正确的是（）A、若ab时，则c1/2(a+b)B、若ab时，则c＜1/2(a+b)C、若a＞b时，则c＝1/2(a+b)D、若a＝b时，则c＝1/2(a+b)B（6）“NO+NO2+NaOH溶液”型原理NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O规律当V(NO2)≥V(NO)时，混合气能被NaOH溶液完全吸收；当V(NO2)V(NO)时，混合气体中NO过量，被NaOH吸收后，剩余气体为NO。例8根据硝酸尾气处理的反应原理，下列气体中不可能被过量的NaOH溶液吸收的是）。A.1molO2和4molNO2B.1molNO和4molNO2C.1molO2和4molNOD.4molNO和1molNO2Ｄ小结：O2与NO或NO2或NO、NO2的混合气体中，若n(N):n(O)=2:5,则全被水吸收；若n(N):n(O)＞2:5,则有NO气体剩余；若n(N):n(O)＜2:5,则有O2气体。二、硝酸与金属反应的计算①电子守恒②原子守恒③利用离子方程式计算3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O例1、将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生气体5.6L（标准状况）。则所消耗的硝酸的物质的量是________，所得气体的平均相对分子质量为________。０．６５mol４１．２例２．把7.2g铁粉投入40mL某HNO3溶液中，充分反应后剩余固体1.6g，产生NO2和NO的混合气体0.08mol。若不考虑N2O4的存在，则原HNO3溶液的物质的量浓度为A3.5mol/LB4.5mol/LC7.0mol/LD9.0mol/L3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O1Fe+4HNO3(稀)=1Fe(NO3)3+1NO↑+2H2OＣ6.38.4mg铜与一定量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4mL(标况)，反应中消耗的硝酸的物质的量为（）A.1.0×10-3molB.1.6×10-3molC.2.2×10-3molD.2.4×10-3molＣ解法一、Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O64mg44.8mLXmgymL3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O192mg44.8mL(38.4-x)mg(22.4-y)mL64:44.8=x:y192:44.8=(38.4-x):(22.4-y)从而求得参加反应的硝酸为2.2×10-3mol解得x=28.8y=20.16解法二、根据氮元素守恒可得n(HNO3)=n(Cu)×2+n(气体)=﹛(38.4×10-3)÷64﹜×2mol+1×10-3mol=2.2×10-3mol7.含ngHNO3的稀HNO3溶液，恰好使5.6g铁粉完全溶解，若有n/4gHNO3被还原成NO(无其它还原产物)，则n值不可能是A.12.6B.16.8C.18.9D.25.2解法一：根据可能发生的两个反应去计算Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O解法二：根据化合价升降总数相等（即得失电子守恒）进行计算Ａ解法一：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O14×630.1n1:4×63=0.1:nn=25.2(g)3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO2↑+4H2O38×630.1n3:8×63=0.1:nn=16.8(g)解法二:(1)若铁升为＋3价0.1×３﹛(n/4)÷63﹜×3n=25.2(g)(2)若铁升为＋2价0.1×2﹛(n/4)÷63﹜×3n=16.8(g)==8.某单质与过量浓硝酸反应，若参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为1:4，则该元素在反应中所表现的化合价可能是()A.+1B.+2C.+3D.+4提示：1.浓硝酸可氧化金属单质，也可氧化非金属单质2.金属单质被氧化成硝酸盐，非金属被氧化成最高价含氧酸解:(1)若为金属单质，设其化合价升为+a价M～M(NO3)a+(4-a)NO21×a=(4-a)×1a=2(2)若为非金属单质，设其化合价升为+a价M～4NO21×a=4×1a=4练１、在一定条件下，锌与稀HNO3以5∶12的物质的量之比反应，其还原产物是（）A、N2B、NO2C、N2OD、NOA练２、在一定条件下，锌与稀HNO3以2∶5的物质的量之比反应，其还原产物是（）A、N2B、NH4NO3C、N2OD、NOB、C例３．将14g铜银合金与足量的HNO3反应，放出的气体与标准状况下体积为1.12L的O2混合后再通入水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为A3.2gB4.8gC6.4gD10.8gＡ例４．1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为A2.4gB3.2gC6.4gD9.6gＤ