专题7 第1单元 微专题3 氮的氧化物和水的反应计算（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册（苏教版）河北专版

[对应学生用书P33]

[问题导引]

1．为了有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置(夹持装置已省略)，并检查装置的气密性，实验前用排水法收集NO。

(1)打开止水夹a，推动注射器活塞，使O2进入烧瓶。关上止水夹，首先观察到烧瓶中的现象是什么？写出产生此现象的化学方程式。

(2)轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象是什么？利用化学方程式解释产生这种现象的原因是什么？

(3)假设烧瓶内充有100 mL NO，通入多少O2才能使水充满试管？

提示　(1)首先观察到的现象是烧瓶中的气体由无色变为红棕色，反应的化学方程式为2NO＋O2===2NO2。

(2)摇动烧瓶，使得NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以烧瓶中的红棕色气体又变为无色，且烧瓶内压强减小，烧杯中的水倒吸到烧瓶内，导致烧瓶中液面上升。

(3)已知：2NO＋O2===2NO2　①，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　②，由反应的化学方程式：①×3＋②×2得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，即当NO和O2的体积比为4∶3时水可以充满试管，故需通入75 mL O2。

2．若将NO和O2按照1∶1的体积比充入烧瓶中，将烧瓶倒置于盛有水的水槽中，是否有物质剩余？若有剩余，剩余的气体体积占原烧瓶体积的几分之几？

提示　有剩余，。根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，可知有氧气剩余，由剩余气体的体积公式可得：＝＝＝。

3．NO2是酸性氧化物吗？工业生产硝酸时，能否将NO2完全转化为硝酸？写出转化过程的总反应化学方程式。

提示　NO2不属于酸性氧化物，原因是NO2与水反应生成HNO3和NO，NO2与HNO3中氮元素的化合价不同，因此NO2不是HNO3对应的酸性氧化物。工业生产硝酸时，通入过量O2，可以把NO2完全转化为HNO3。

化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①

2NO＋O2===2NO2②

由①×2＋②得总化学方程式：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。

[方法总结]

1．氮的氧化物溶于水的计算规律

(1)相关反应原理

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　a

2NO＋O2===2NO2　b

由化学方程式a×2＋b得：

4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3　c

由化学方程式a×2＋b×3得：

4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3　d

(2)氮的氧化物溶于水的四种类型

①NO2：NO2溶于水时仅涉及反应a，剩余气体为NO；

②NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应c。NO2和O2的量的关系见下表：

③NO和O2的混合气体：NO和O2的混合气体溶于水时涉及反应d，NO和O2的量的关系见下表：

④NO、NO2和O2三种气体通入水中

先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO计算出生成的NO体积，然后加上原来混合气体中NO体积，再计算。

2．氮的氧化物溶于水的计算技巧

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。

1．对于反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，下列说法正确的是(　　)

A．氧化剂与还原剂的质量比为1∶2