15第3章 物质的性质与转化 微专题（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中化学必修第一册【精讲精练】鲁科版

微专题1　氮氧化物与O2、H2O反应的计算

通过氮氧化物与H2O反应及氮氧化物、O2与H2O反应原理的分析和探究建立氮氧化物与O2、H2O反应计算的模型，培养证据推理与模型认知核心素养的形成。

1．计算模板

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①

2NO＋O2===2NO2②

由方程式①×2＋②得：

4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③

由方程式①×2＋②×3得：

4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④

2．基本类型

(1)NO2和O2的混合气体

NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③。

其计算如下表：

(2)NO和O2的混合气体

NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④。

其计算如下表：

(3)NO、NO2、O2混合气体通入水中

①可先求出NO2和H2O反应生成的NO的体积，然后按(2)进行分析计算。

②也可认为NO与O2先反应生成NO2，NO2再与水反应。若O2过量，则按(1)计算；若转化后无O2，则按差量法计算。

1．在一定温度和压强下将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中，经过足够的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的，则原混合气体中N2和NO2气体的体积比是(　　)

A．2∶3　　　　　　　　　 B．3∶2

C．3∶5  D．5∶3

解析　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　ΔV

 3                    1    2

  V(NO2)                     V

所以V(NO2)＝V，V(N2)＝V，V(N2)∶V(NO2)＝2∶3。

答案　A

2．将装有50 mL NO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后气体体积缩小为30 mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是(　　)

A．5∶3　　　　　　　　　 B．3∶5

C．3∶2  D．2∶3

解析　NO2溶于水并与水反应，NO不溶于水也不与水反应。

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　ΔV

3                    1    2

V                         (50－30)mL

则V＝＝30 mL。

则原混合气体中NO2和NO的体积比是30 mL∶20 mL＝3∶2。

答案　C

3．将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2 mL的气体分别是(　　)

A．1.2 mL，NO　　　　　 B．2.4 mL，O2

C．3.5 mL，O2  D．4 mL，NO

解析　解此题依据的化学反应原理为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，设O2的体积为x。剩余的气体有两种可能：①若剩余O2，则V剩＝x－(12 mL－x)＝2 mL，解得x＝4 mL，选项B、C不正确。②若剩余NO，则V剩＝[(12 mL－x)－4x]＝2 mL，解得x＝1.2 mL，选项D不正确。

答案　A

4．现把盛有48 mL NO、NO2混合气体的容器倒置于水中(同温同压)，待液面稳定后，容器内气体体积变为24 mL，则：

(1)原混合气体中，NO是______________mL，NO2是________mL。

(2)若在剩余的24 mL气体中，通入6 mL O2，待液面稳定后，容器内气体体积变为________mL。

(3)若在剩余的24 mL气体中，通入24 mL O2，待液面稳定后，容器内气体体积变为____________mL。

(4)若在原48 mL NO和NO2气体中，通入________mL O2，倒置于水面上，气体会全部被吸收。

解析　(1)设混合气体中NO2的体积为x。

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　ΔV

3                         2

x                         (48－24)mL

解得x＝36 mL，则V(NO)＝12 mL。

(2)根据反应方程式有

4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3

8 mL  6 mL

容器内剩余气体为NO，体积为(24－8)mL＝16 mL。

(3)根据4NO～3O2知，24 mL NO只需消耗18 mL O2，所以反应后容器内剩余O2的体积为(24－18)mL＝6 mL。

(4)根据反应方程式有

4NO　＋　3O2＋2H2O===4HNO3

12 mL  9 mL

4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3

36 mL  9 mL

故通入O2的体积为18 mL。

答案　(1)12　36　(2)16　(3)6　(4)18

 

微专题2　喷泉实验有关浓度的计算

1．实验完成后，溶液充满烧瓶，若溶质为原气体，则溶液物质的量浓度可由体积换算确定。

标准状况下，若烧瓶内气体的体积为V L，则有V(aq)＝V L，nB＝，cB＝＝＝ mol·L－1。