2023屆高考化學二輪復習查漏補缺練氮氧化物NOxHNO3的相關計算

氮氧化物(NOx)、HNO3的相關計算題組一NOx與H2O、O2反應的計算1．有一充有20mLNO和NO2混合氣體的試管，倒置于盛有水的水槽中，充分反應后，仍有12mL無色氣體，則原混合氣體中NO和NO2的體積之比為(氣體體積均在相同狀況下測得)()A．2∶3B．3∶2C．1∶4D．4∶1答案A解析二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮和水不反應，所以，剩余的氣體為一氧化氮，設混合氣體中二氧化氮的體積為V，則：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO氣體體積減少312V20mL－12mL＝8mL所以V＝eq\f(3×8mL,2)＝12mL，即二氧化氮的體積為12mL，則原混合氣體中一氧化氮的體積為20mL－12mL＝8mL，則原混合氣體中NO和NO2的體積之比為8mL∶12mL＝2∶3。2．(貴陽模擬)同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的2種氣體，它們是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。將3支試管均倒置于盛水的水槽中，充分反應后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列的關系正確的是()A．V1＞V2＞V3 B．V1＞V3＞V2C．V2＞V3＞V1 D．V3＞V1＞V2答案B解析設各種氣體的體積都為1。①根據(jù)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，即剩余NO的體積V1＝1＋eq\f(1,3)。②根據(jù)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，即剩余O2的體積V2＝1－eq\f(1,4)。③剩余N2的體積V3＝1，即B項符合題意。3．將盛有12mLNO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應后，還剩余2mL無色氣體。(1)若剩余的氣體是________，則NO2、O2的體積分別是________。(2)若剩余的氣體是________，則NO2、O2的體積分別是________。答案(1)O28mL、4mL(2)NO10.8mL、1.2mL解析解題依據(jù)的化學方程式：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3；3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。設O2的體積為x，剩余的氣體有兩種可能：(1)若剩余O2，則V剩＝x－eq\f(1,4)×(12mL－x)＝2mL，解得x＝4mL，則NO2體積是8mL；(2)若剩余NO，則V剩＝eq\f(1,3)×[(12mL－x)－4x]＝2mL，解得x＝1.2mL，則NO2體積是10.8mL。題組二金屬與硝酸反應的計算4．(湖北鄂東南市級示范高中學校聯(lián)考)銅和鎂的合金4.6g完全溶于濃硝酸，若反應中硝酸被還原只產(chǎn)生4480mL的NO2氣體和336mL的N2O4氣體(都已折算成標準狀況)，在反應后的溶液中，加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量為()A．9.02gB．8.51gC．8.26gD．7.04g答案B解析最終生成的沉淀是氫氧化鎂和氫氧化銅，所以沉淀增加的質(zhì)量就是和金屬陽離子結合的OH－的質(zhì)量。由于金屬陽離子結合的OH－的物質(zhì)的量就是金屬失去電子的物質(zhì)的量，所以B項正確。5．(河南洛陽模擬)有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多溶解9.6g。向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的體積隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示，且每一階段只對應一個反應(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析或結果錯誤的是()A．原混合酸中NOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量為0.1molB．OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，BC段產(chǎn)生H2C．第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4D．H2SO4濃度為2.5mol·L－1答案A解析鐵粉既能與硝酸反應也能與硫酸反應，題圖中，OA段產(chǎn)生的是NO，反應為Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；AB段的反應為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；BC段產(chǎn)生的是H2，反應為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。根據(jù)OA段發(fā)生反應的離子方程式可知第二份溶液中NOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量為eq\f(5.6g,56g·mol－1)＝0.1mol，則原混合酸中NOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量為0.2mol。第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4，此時參加反應的鐵的質(zhì)量是14.0g，物質(zhì)的量為0.25mol，F(xiàn)eSO4中n(Fe2＋)∶n(SOeq