解析:可假设试管体积均为2V,则每种气体的体积均为V;当倒置于水槽中时:①中有反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,则剩余气体的体积V1=V;②中有反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,则剩余O2的体积V2=V;③中气体与水不反应,故试管中气体体积V3=2V。综上所述,V3>V1>V2。
9.(双选)在一定条件下,将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体体积为原混合气体体积的,则原混合气体中NO2和O2的体积之比是 ( BC )
A.8∶1 B.7∶3
C.7∶1 D.4∶1
解析:设原气体体积为8 L,则剩余气体体积为1 L。即V总=8 L,V剩=1 L,ΔV=7 L。
依据反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3进行分析:
①若剩余的1 L气体为O2,则V(NO2)=×7 L=5.6 L,V(O2)=8 L-5.6 L=2.4 L,V(NO2)∶V(O2)=7∶3。
②若剩余的1 L气体为NO,即上述反应后剩余3 L NO2,则V(O2)=(V总-3V剩)=(8 L-8 L)=1 L,V(NO2)=7 L,V(NO2)∶V(O2)=7∶1。
二、非选择题
10.氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾,因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O ①
2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O ②
在反应①中,氧化剂是__NO2__,还原剂是__NO__。在反应②中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为__1∶1__。
(2)汽车尾气中含有CO和NO,消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器,使它们发生反应生成N2和CO2,该反应的化学方程式为__2NO+2CO\s\up7(催化剂(催化剂)N2+2CO2__。
(3)在一定条件下NH3亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出NH3和NO2在一定条件下反应的化学方程式:__6NO2+8NH3\s\up7(一定条件(一定条件)7N2+12H2O__。
解析:(1)在反应①中NO2中的氮元素化合价降低作氧化剂,NO中氮元素化合价升高作还原剂,在反应②中氧化剂和还原剂都是NO2,它们的物质的量之比是1∶1。(2)根据质量守恒定律结合题目信息可知,NO与CO反应后生成的对大气无污染的物质应为N2和CO2。(3)根据质量守恒定律结合题目信息可知,NH3和NO2反应后生成的无污染的物质为N2