将一支20ml盛满NO2 和O2 混合气体的试管倒立盛水的水槽中,当充分反应并且水在试管中不再上升时,试管中仍余下2ml 气体.则原混合气体中NO2 的体积可为( )A. 12.8 mlB. 17.2 mlC. 13.6 mlD. 16.8 ml
将一支20ml盛满NO2 和O2 混合气体的试管倒立盛水的水槽中,当充分反应并且水在试管中不再上升时,试管中仍余下2ml 气体.则原混合气体中NO2 的体积可为( )
A. 12.8 ml
B. 17.2 ml
C. 13.6 ml
D. 16.8 ml
NO2和O2混合气体的试管倒立于水中,发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3 最后剩余气体可能为氧气,也可能是NO气体.
若剩余2ml气体为氧气,设参加4NO2+O2+2H2O=4HNO3 反应消耗的氧气为x,则有消耗的NO2为4x,即:5x=18mL,x=3.6mL.即氧气为5.6ml,V(NO2)=14.4ml;
若剩余2ml气体为NO气体,则有3NO2+H2O=2HNO3+NO,说明过量的NO2为6mL,反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为14mL,设反应消耗的氧气为y,则有消耗的NO2为4y则有5y=14mL,y=2.8mL,即此时氧气为2.8mL,V(NO2)=17.2ml;
综上分析只有B选项符合,
故选B.
答案解析:先判断过量的气体的成分,若为氧气,然后根据 4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算,求出参加此反应的NO2和O2,若为NO,先根据3NO2+H2O=2HNO3+2NO求出过量的NO2,然后根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3求出参加此反应的NO2和O2,最后相加得到原来的NO2.
考试点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响.
知识点:本题主要考查了NO2、O2和H2O反应的计算,需要注意的是对于该反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3 过量的气体为NO2,但最后的剩余气体不是NO2,而是NO,原因是3NO2+H2O=2HNO3+2NO,题目难度中等.