郭云濤

NO2、 NO、 O2這三種氣體進(jìn)行混合，再溶入H2O進(jìn)行運(yùn)算，在整個(gè)高中化學(xué)學(xué)習(xí)中十分普遍.

把一氧化氮、二氧化氮及氧氣這三種氣體進(jìn)行混合產(chǎn)生化學(xué)變化生成硝酸，運(yùn)算方式的標(biāo)準(zhǔn)是考慮氮和氧之間的關(guān)聯(lián).因?yàn)橄跛岬乃狒?N2O5， 因此，N與O的比例關(guān)系是2∶5.

針對(duì)這一問(wèn)題的5種類型進(jìn)行舉例分析，供廣大教學(xué)工作者參考.

一、NO、NO2、O2混合溶于水型

例1將12 mL的氧氣同比它多一倍的一氧化氮和二氧化氮混合氣體，同時(shí)傾倒進(jìn)一個(gè)注滿H2O的量具里，發(fā)生化學(xué)變化后，量具里會(huì)留下3 mL的氣態(tài)物質(zhì).提出問(wèn)題：之前的三種混合氣體里，一氧化氮和二氧化氮的比例是多少？

解析因?yàn)橐谎趸蝗苡谒虼藢O倒入水中，并不會(huì)和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而二氧化氮卻可以溶于水，倒入水中，經(jīng)過(guò)變化會(huì)形成新的NO，所以說(shuō)余下的3 mL氣態(tài)物質(zhì)可能是一氧化氮，也可能是氧.當(dāng)O2 充足時(shí)， 剩余的3 mL氣體為O2 ； 當(dāng)O2不足時(shí)， 剩余的3 mL氣體為NO.

（1） 若剩下的3 mL 氣體為O2，設(shè)混合氣體中NO為x mL，則NO2為（24-x）mL，經(jīng)過(guò)化學(xué)變化形成硝酸的氧為（12-3）mL，

求在硝酸中氮和氧兩者的關(guān)聯(lián)：

N∶O=[x+（ 24-x）]∶[x+（ 24-x）×2+9×2]=2∶5解得 x=6 mL， 所以 24-x=18 mL.

（2）假如說(shuō)余下的氣體是一氧化氮，那么

氧氣同水全部發(fā)生了化學(xué)變化，設(shè)混合氣體中NO為x mL，NO2為（24-x）mL， 實(shí)際轉(zhuǎn)變?yōu)镠NO3的NO為（x-3）mL， 參加反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镠NO3的N、 O關(guān)系：

N∶O=[（x-3）+（24-x）]∶[（x-3）+（24-x）×2+12×2]=2∶5

解得=16.5 mL， 24-=7.5 mL.

所以，當(dāng)O2剩余時(shí)，原混合氣

體中NO為6 mL，NO2為18 mL；當(dāng)

O2不足時(shí)，原混合氣體中NO為16.5 mL，NO2為7.5 mL.

二、NO2和 O2混合溶于水型

例2將少量的氧氣同30 mL的二氧化氮混合裝入試管，并倒置在水容器里，經(jīng)過(guò)化學(xué)變化結(jié)果會(huì)余下5 mL氣態(tài)物質(zhì)，提問(wèn)：

混合的氣體里氧氣有多少毫升？

解析根據(jù)所產(chǎn)生的一系列變化進(jìn)行思考，所余下的氣態(tài)物質(zhì)，會(huì)有兩種狀況：一是余下的全部都是氧氣，二是剩下 5 mL NO. 所以要分別進(jìn)行討論.

（1） 若余下的是5 mL O2， 設(shè)原有 O2 x mL， 則參與生成HNO3的O2為（x-5）mL， 參與生成HNO3的N、O關(guān)系：N∶O=30∶[30×2+（x-5）×2]=2∶5，解得x=12.5 mL.

（2）若余下的是一氧化氮，假設(shè)之前參加反應(yīng)的氣體中的氧氣的體積有x進(jìn)行了化學(xué)反應(yīng)，并最終形成了硝酸，而形成硝酸中的物質(zhì)里氮和氧兩者的關(guān)聯(lián)：N∶O=（30-5）∶（ 30×2+2X-5）=2∶5

，解得X=3.75 mL所以，原混合氣體中O2的體積為12.5 mL或3.75 mL.

三、NO2溶于水型

例3把體積為10 mL的二氧化氮全部倒進(jìn)H2O容器里，經(jīng)過(guò)化學(xué)變化后，提問(wèn)：量具剩余的是什么氣體？其體積是多少？

解析根據(jù)反應(yīng)的方程式“3NO2+H2O2HNO3+NO ”得到，將二氧化氮放入水中后經(jīng)過(guò)變化得到了一氧化氮和硝酸，得出結(jié)論，量具里所剩下的氣態(tài)物質(zhì)可能是一氧化氮；因?yàn)椴恢酪谎趸捏w積，用x進(jìn)行表示，進(jìn)行化學(xué)變化所得到的硝酸中氮和氧的關(guān)聯(lián)：

N∶O=（10-x）∶（10×2-x）=2∶5，解得x=10/3 mL所以量筒里留下的氣體為NO，體積為10/3 mL.

四、NO和NO2混合溶于水型

例4將8 mL未知體積的二氧化氮同一氧化氮混合后，傾倒進(jìn)裝滿H2O的量具里，反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)量具里存留了4 mL氣態(tài)物質(zhì)，提問(wèn)：之前倒入水中的氣體里，一氧化氮和二氧化氮為多少毫升？

解析設(shè)8 mL混合氣體里NO2為x mL，則NO為（ 8-x）mL， 根據(jù)題意：

量具中留下4 mL氣體，其是原混合氣體中NO與NO2水所反應(yīng)生成的NO之和，

由此可看成有4 mL NO未參與生成HNO3的反應(yīng)， 所以參與生成HNO3的 N、O關(guān)系為：N∶O=[x+（8-x）-4]∶[2x+（8-x）-4]=2∶5

解得：x=6 mL，則：（8-x

）=2 mL所以，通入的混合氣體中NO為2 mL，NO2為6 mL.

五、NO與O2 混合溶于水型

例5把裝有8 mL NO與1.5 mL O2的混合氣體的試管，采取倒立形式倒立在水槽之中， 求解最后試管中氣體是否有剩余？ 若有剩余則其體積為多少？

解析首先對(duì)試管內(nèi)的氣體進(jìn)行有無(wú)確定. 設(shè)8 mL NO轉(zhuǎn)化 為HNO3需x mL O2，則完全反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镠NO3的N、 O關(guān)系：N∶O=8∶（8+2x）=2∶5， 解得x=6 mL，題目只給出1.5 mL O2和8 mL NO反應(yīng)， 可見(jiàn)NO是過(guò)量的，1.5 mL O2全部參與了生成HNO3的反應(yīng)， 所以NO有剩余.設(shè)定剩下的NO為V mL，則參與反應(yīng)生成HNO3的N、O關(guān)系：N∶O=（8-V）∶（8+1.5×2-V）=2∶5，解得V=6 mL所以，通過(guò)相關(guān)計(jì)算得出，最后的試管中是有剩余氣體，剩余是NO，它的體積是6 mL.

（收稿日期：2016-02-12）