一道氮氧化合物計(jì)算的錯(cuò)解和探究

文章編號(hào)：1005－6629(2008)01－0072－02中圖分類號(hào)：G632.479 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

氮氧化合物（NOx）與O2混合后通入水中的計(jì)算是高中化學(xué)《氮族元素》一章的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)，現(xiàn)從常見(jiàn)的誤解出發(fā)，逐步探索出NO與O2倒置于水中的反應(yīng)規(guī)律和方法。

例1．將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NO和O2的混合氣體按1∶1的體積比充滿燒瓶后，再將此容器倒置于盛有足量水的水槽中，充分吸收后(假定溶液不擴(kuò)散)，則燒瓶?jī)?nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為多少？

誤解：設(shè)燒瓶容積為V，從反應(yīng)：2NO+O2=2NO2與3NO2+H2O=2HNO3+NO可知

那么，該解法錯(cuò)在何處呢？

首先，沒(méi)有注意到按等體積比V/2的NO和V/2的O2充入燒瓶后是否能充滿；因?yàn)樵跉怏w充入的同時(shí)NO和O2也在反應(yīng)了，那么應(yīng)該充入多少NO和O2才能充滿呢？

從反應(yīng)2NO+O2=2NO2可知，應(yīng)該充入2V/3 NO和2V/3的O2才能充滿。則充滿之后的燒瓶中的成分變?yōu)?V/3 NO2和V/3的O2則

4NO2+O2+2H2O=4HNO3

2V/3V/6

可知剩余O2: V/6，燒瓶中溶液的體積為5V/6。 則

2V/3L

例2.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將NO與O2按4∶3的體積比充滿一個(gè)干燥燒瓶后，將燒瓶倒置與水槽中，瓶?jī)?nèi)液面逐漸上升，最后燒瓶?jī)?nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為多少？(假定溶液不擴(kuò)散)

誤解：設(shè)NO為4升，O2為3升，則燒瓶的容積為7升。

根據(jù)4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知，4升NO，3升O2完全被吸收而生成硝酸，且燒瓶充滿溶液。則

同樣，也忽略了在充入的過(guò)程中，NO與O2反應(yīng)了；如果要充滿體積為V的燒瓶，則必須充入4V/5的NO和3V/5 O2，所以燒瓶中充滿氣體后應(yīng)為4V/5的NO2和V/5的O2，則

從上面我們看到：兩種情況結(jié)果相同，那么，NO與O2按任意比（O2過(guò)量）混合充滿燒瓶后，再倒置于水中，是否都是1/28 mol/L呢？

探究結(jié)論：從O2過(guò)量來(lái)看有兩個(gè)反應(yīng)必須考慮，即2NO+O2=2NO2和4NO2+O2+2H2O=4HNO3，則按上述探求過(guò)程可延伸為如下規(guī)律： 設(shè)VNO:VO2=a:b，

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文?！?/p>