Question

5．在標準狀況下，將NO₂、NO、O₂混合并充滿容器，然后把容器倒置于水槽中，充分反應后，水充滿容器，則容器內HNO₃的物質的量濃度的大小范圍是（　�。�

• A． $\frac{1}{28}$＜c（HNO₃）＜$\frac{1}{22.4}$
• B． $\frac{1}{39.2}$＜c（HNO₃）＜$\frac{1}{22.4}$
• C． $\frac{1}{39.2}$＜c（HNO₃）＜$\frac{1}{28}$
• D． $\frac{1}{44.8}$＜c（HNO₃）＜$\frac{1}{22.4}$

Answer 1

分析 將NO、NO₂、O₂三種氣體按一定比例充滿一固定容積的容器，并將該容器倒置在水槽中，充分反應后，容器中無氣體剩余，可能發(fā)生反應4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃或4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，所得溶液為HNO₃溶液，利用端值法進行討論測出硝酸的物質的量濃度范圍．

解答 解：在標準狀況下，將NO₂、NO、O₂混合并充滿容器，然后把容器倒置于水槽中，充分反應后，水充滿容器，說明氣體完全反應，
若混合氣體是NO₂和O₂，且體積比為4：1則發(fā)生反應：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物質的量是溶于水的氣體物質的量的$\frac{4}{5}$，所得溶液的體積等于溶于水的氣體體積，所以所得溶液的物質的量濃度為：c（HNO₃）=$\frac{4}{5×22.4}$mol/L=$\frac{1}{28}$mol/L；
若混合氣體是NO和O₂，且二者體積比為4：3則發(fā)生反應：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，生成硝酸的物質的量是溶于水的氣體物質的量的$\frac{4}{7}$，所得溶液體積等于溶于水的氣體體積，所得溶液的物質的量濃度為：c（HNO₃）=$\frac{4}{7×22.4}$moL/L=$\frac{1}{39.2}$mol/L，
由于是NO₂、NO、O₂三者的混合氣體，故c（HNO₃）的大小范圍應是：$\frac{1}{39.2}$＜c（HNO₃）＜$\frac{1}{28}$，
故選C．

點評 本題考查范圍討論的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應實質為解答關鍵，注意掌握極值法在化學計算中的應用方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及靈活應用能力．