在一定温度和压强下,将一个容积为15mL的试管充满NO2后,倒置于一个盛水的水槽中,当试管内液面上升至一定高度不再变化时,相同条件下再通入O2,若要使试管内液面仍保持在原高度,则应通入O2体积为(  )A. 3.75 mLB. 7.5 mLC. 8.75 mLD. 10.5 mL

问题描述:

在一定温度和压强下,将一个容积为15mL的试管充满NO2后,倒置于一个盛水的水槽中,当试管内液面上升至一定高度不再变化时,相同条件下再通入O2,若要使试管内液面仍保持在原高度,则应通入O2体积为(  )
A. 3.75 mL
B. 7.5 mL
C. 8.75 mL
D. 10.5 mL

根据3NO2+H2O=2HNO3+NO知,将一容积15ml的试管充满NO2后,倒置于一个盛水的水槽中,当试管内液面上升至一定高度不再变化时,生成的一氧化氮的体积是

1
3
×15=5mL;
当充入的氧气少量时,剩余的气体是一氧化氮,液面上升,NO与通入的氧气恰好反应时,溶液充满整个试管,则:
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
5mL 
3×5mol
4
=3.75mL
当充入的氧气过量时,液面下降,若要使试管内液面仍保持在原高度,剩余的气体是氧气,等于生成NO的体积,故通入的氧气的体积=5mL+3.75mL=8.75mL
故选C.
答案解析:二氧化氮和水反应的方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,通入氧气发生反应:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,当充入的氧气少量时,剩余的气体是一氧化氮,液面上升,NO与通入的氧气恰好反应时,溶液充满整个试管,当充入的氧气过量时,液面下降,若要使试管内液面仍保持在原高度,剩余的气体是氧气,等于二氧化氮与水反应生成NO的体积,据此分析解答.
考试点:化学方程式的有关计算.
知识点:本题考查氮的氧化物性质、根据方程式计算的计算等,清楚发生的反应是解题关键,注意利用总反应方程式进行的解答,难度中等.