中小学教育资源及组卷应用平台 氮的氧化物的计算与硝酸相关的计算 【方法与规律】 1．氮的氧化物和O2、H2O反应的计算方法 (1)NO2和O2混合气体溶于水的计算 ①计算依据：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO……………………i 2NO＋O2===2NO2………………………………ii i×2＋ii得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3…………………iii ②由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知 V(NO2)∶V(O2) (2)NO与O2同时通入水中的计算 ①计算依据：2NO＋O2===2NO2………………………………i 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO……………………ii i×2＋ii得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3…………………iii ②由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知 V(NO)∶V(O2) (3)NO2、NO、O2三种混合气体通入水中 ①计算依据：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 ②处理方法：将NO2与水先反应，按反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，求出生成NO的体积，再加上原混合气体中NO的体积，得NO的总体积，最后按反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 进行计算 【精准训练1】 1．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为( ) ①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 2．60 mL NO2和O2的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的玻璃筒(带刻度)中，充分反应后，筒内剩余10 mL气体，则原混合气体中的NO2与O2的体积比可能为( ) A．3∶1 B．6∶1 C．9∶1 D．12∶1 3．将充有m mL NO2和n mL NO气体的试管倒立于盛水的水槽中，然后通入n mL O2，且m>n，则充分反应后，试管中气体在同温同压下的体积为( ) A． mL B． mL C． mL D． mL 4．如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为( ) A．1∶1 B．5∶7 C．7∶5 D．4∶3 2．硝酸与金属反应的有关计算 (1)思维模型 (2)“四法”突破金属与硝酸的计算 ①氮原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。以Cu与硝酸反应为例，反应前所有的N只存在于HNO3中，反应后含N的物质有HNO3的还原产物(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2，若HNO3过量，则过量HNO3中也含N，则有n(N)＝n(NO2)＋n(NO)＋2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)剩(N原子守恒) ②得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。以Cu与硝酸反应为例，反应中失去电子的是参加反应的Cu，Cu－2e－===Cu2＋；得到电子的是被还原的HNO3(假设还原产物为NO2、NO)，NO＋e－===NO2、NO＋3e－===NO。根据得失电子守恒，则有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。若将生成的氮的氧化物气体与一定量的氧气共同通入水中，氮的氧化物完全生成硝酸，由于开始反应物为硝酸，中间生成了氮的氧化物，但最终又变回了硝酸，所以相当于铜失去的电子最终由氧气得到，则有2n(Cu)＝n(O2) ③离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒 ④金属与酸再与碱反应：转移的电子的物质的量等于消耗的OH－物质的量 【精准训练2】 1．将19.5 g锌粉与一定量的浓硝酸反应生成硝酸盐、水及气体，当锌粉完全反应时收集到11.2 L NO、NO2混合气(标准状况下)，则所消耗硝酸的物质的量是( ) A ... ...
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