将等体积的NO2和O2混合装入试管,倒扣在水中,水慢慢进入试管,当水面不再上升时,试管剩下什么气体?其体积占试管容积的几分之几?(最好能够有文字解释)
问题描述:
将等体积的NO2和O2混合装入试管,倒扣在水中,水慢慢进入试管,当水面不再上升时,试管剩下什么气体?其体积占试管容积的几分之几?(最好能够有文字解释)
答
设试管体积为V,
4NO2 + O2 + 2H2O= 4HNO3(从方程式可判断,NO2过量,O2不足,用O2为依据计算NO2)
4 1
V/4 V
因为NO2有剩余,所以将发生下列反应:剩余气体为NO
3NO2 + H2O= NO + 2HNO3
3 1
V- V/4 V(NO)=(V-V/4)×1/3=V/4 即剩余的NO体积占容积的四分之一怎样判断是否过量?不好意思,上面这道题做错了,望见谅。下面说一下具体做法。设试管的体积为V,则V(NO2)=V/2 V(O2)=V/2假设O2完全反应: (1)4NO2 + O2 + 2H2O= 4HNO3 假设NO2完全反应 V(NO2)=V/2 (2)4NO2 + O2 + 2H2O= 4HNO3 4 1 4 1 2VV/2 V/2V/8 从(1)步计算的NO2来看, 显然实际上NO2的体积是不够2V的,所以NO2不足,O2必然有剩余,从(2)步计算看,显然消耗氧气的量V(O2)=V/8 没有超过V/2,即还有氧气剩余,也就是氧气过量,NO2不足,剩余气体为氧气。所以 应该按第(2)步用NO2来计算O2,V(O2)=V/8,剩余体积为V/2-V/8=3V/8