Question

將NH₃催化氧化后含NH₃、NO₂和O₂的混合氣體15.68L（標(biāo)況），用水吸收，若混合氣體恰好被全部吸收并形成2L溶液，又知吸收氣體的溶液質(zhì)量增加25g．求：
（1）混合氣體中NH₃、NO₂、O₂物質(zhì)的量比．
（2）溶液中各種溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析：（1）混合氣體用水吸收全部吸收，溶液增重25g，說明混合氣體共25g，會發(fā)生反應(yīng)4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，設(shè)NH₃的物質(zhì)的量為xmol，NO₂物質(zhì)的量為ymol，O₂的物質(zhì)的量為zmol，則z=4y，再根據(jù)三者體積、質(zhì)量列方程解答；
（2）還會發(fā)生NH₃+HNO₃=NH₄NO₃，根據(jù)過量計(jì)算判斷溶液中溶質(zhì)，進(jìn)而計(jì)算各溶質(zhì)的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算．

解答：解：（1）混合氣體用水吸收全部吸收，溶液增重25g，說明混合氣體共25g，
設(shè)NH₃的物質(zhì)的量為xmol，NO₂物質(zhì)的量為ymol，O₂的物質(zhì)的量為zmol，
  4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃
ymol  zmol    ymol
故z=4y，
再根據(jù)三者體積與質(zhì)量，可得方程組：

y=4z x+y+z= 15.68 22.4   17x+46y+32z=25

解得

x=0.2   y=0.4   z=0.1

故混合氣體中NH₃、NO₂、O₂物質(zhì)的量比=0.2mol：0.4mol：0.1mol=2：4：1
答：混合氣體中NH₃、NO₂、O₂物質(zhì)的量之比為2：4：1；
（2）NH₃+HNO₃=NH₄NO₃，
   0.2mol 0.2mol  0.2mol
故剩余HNO₃的物質(zhì)的量=0.4mol-0.2mol=0.2mol，
故溶液中c（HNO₃）=

0.2mol

2L

=0.1mol/L，c（NH₄NO₃）=

0.2mol

2L

=0.1mol/L，
答：溶液中HNO₃濃度是0.1mol?L^-1，NH₄NO₃的濃度也是0.1mol?L^-1．

點(diǎn)評：本題考查根據(jù)方程式計(jì)算、混合物的計(jì)算等，難度中等，判斷二氧化氮與氧氣的物質(zhì)的量關(guān)系是關(guān)鍵．