高二化学学习氮气的有关计算

2024-09-14 21:53:42网络整理

　　关于氮气的有关计算必须注意的反应方程式

　　1.二氧化氮跟水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO

　　2.二氧化氮、氧气同时跟水反应：4NO2+O2+H2O = 4HNO3

　　3.一氧化氮、氧气同时跟水反应：4NO+3O2+H2O = 4HNO3

　　[有关氮的计算例题讲解]

　　[例1]

　　将盛有氮气和二氧化氮混合气体的试管倒立于水中，经过足够时间后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是　　　　。

　　[分析]氮气跟水不反应，所以可根据“3NO2+H2O=2HNO3+NO”用体积差法进行计算。

　　答案为：1:3。

　　[例2]

　　将容积为50mL的量筒内充满NO2和O2的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽里，足够时间后，量筒里剩余气体体积为5mL。则混合气体中NO2和O2体积比可能是　　　。

　　[分析]二氧化氮、氧气混合气体例置于水中，最后残留气体可能有二种情况，一是氧气，二是一氧化氮。所以应先假设，再立式计算。

　　[解答]

　　(1)若剩余的5mL气体是O2，则共有45mLNO2、O2混合气体跟水反应，根据4NO2+O2+H2O = 4HNO3可得出：

　　V(NO2)=4/5×45mL=36mL

　　V(O2)=1/5×45mL+5mL=14mL

　　所以，原混合气体中NO2和O2体积比为18:7。

　　(2)若剩余的5mL气体是NO，则NO2、O2混合气体跟水反应时是NO2过量，过量的NO2再跟水反应。根据反应“3NO2+H2O=2HNO3+NO”可得出，共有15mLNO2过量。

　　即，在NO2、O2混合气体跟水反应的过程中共消耗气体35mL。根据4NO2+O2+H2O = 4HNO3可得出：

　　V(O2)=1/5×35mL=7mL

　　V(NO2)=4/5×35mL+15mL= 43mL

　　所以，原混合气体中NO2和O2体积比为43:7。

　　[例3(推荐十字相乘法)

　　已知空气、氧气、氮气的密度分别为1.293g/L、1.429g/L、1.250g/L，请计算氮气、氧气在空气中的质量分数分别为多少?

　　作答：1.429-1.293=0.136 1.293-1.250=0.043 氧气0.043/(0.136+0.043)=24% 氮气0.136/(0.136+0.043)=75.9%

　　分析：这是是十字交叉法的化简,对角线的相减,大减小,0.043/0.136为氧气与氮气的百分比,那么就可以假设氧气为0.043,氮气为0.136,就可以按你那样的求解了.

　　氧气 1.429 ---0.043 ~~~~~~~~~1.293 氮气 1.25 ----0.136

　　这种方法比较简便,还可以通过解方程的方法解决,比较容易理解