内容正文:
微专题(三) 氮氧化物与氧气和水反应的计算
· 循环反应叠加法
1.反应原理
①3NO2+H2O===2HNO3+NO
②2NO+O2===2NO2
由方程式①×2+②得:
③4NO2+O2+2H2O===4HNO3
由方程式①×2+②×3得:
④4NO+3O2+2H2O===4HNO3
2.计算类型
· 电子守恒法
当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子,若NO2或NO与O2混合,O得到电子,N失去电子,且得失电子数相等。
· 同步训练
1.足量铜与一定量的浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况),这些气体与一定体积O2(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4mol•L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是50mL,下列说法正确的是( )
A. 参加反应的硝酸是0.2mol B. 消耗氧气的体积为1.68 L
C. 铜和硝酸反应过程中转移的电子为0.3 mol D. 混合气体中含NO21.12 L
【答案】 D
【解析】A、沉淀达到最大,溶液中溶质为NaNO3 , 根据N元素守恒,参加反应硝酸的物质的量为n(NaNO3)+n(NO、NO2)=(50×10-3×4+2.24/22.4)mol=0.3mol,故不符合题意;
B、Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓,根据离子反应方程式求出参加n(Cu)=50×10-3×4/2mol=0.1mol,根据分析,铜失去得电子最终给了氧气,根据得失电子数目守恒,即n(Cu)×2=n(O2)×4,即n(O2)=0.2/4mol=0.05mol,即氧气的体积为0.05×22.4L=1.12L,故不符合题意;
C、铜和硝酸反应失去的电子物质的量为0.1×2mol=0.2mol,故不符合题意;
D、令NO的物质的量为xmol,则NO2的物质的量为(2.24×22.4-x)mol,根据得失电子数目守恒,即3x+(2.24/22.4-x)=0.2,解得x=0.05mol,因此NO2体积为0.05×22.4L=1.12L,故符合题意。
2.过氧化钠常用作供氧剂:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,下列说法错