高二化學：氮氣的有關計算

　　關于氮氣的有關計算必須注意的反應方程式

　　1.二氧化氮跟水反應：3NO2+H2O=2HNO3+NO

　　2.二氧化氮、氧氣同時跟水反應：4NO2+O2+H2O = 4HNO3

　　3.一氧化氮、氧氣同時跟水反應：4NO+3O2+H2O = 4HNO3

　　[有關氮的計算例題講解]

　　[例1]

　　將盛有氮氣和二氧化氮混合氣體的試管倒立于水中，經過足夠時間后，試管內氣體體積縮小為原體積的一半，則原混合氣體中氮氣和二氧化氮的體積比是　　　　。

　　[分析]氮氣跟水不反應，所以可根據“3NO2+H2O=2HNO3+NO”用體積差法進行計算。

　　答案為：1:3。

　　[例2]

　　將容積為50mL的量筒內充滿NO2和O2的混合氣體，倒置量筒在盛滿水的水槽里，足夠時間后，量筒里剩余氣體體積為5mL。則混合氣體中NO2和O2體積比可能是　　　。

　　[分析]二氧化氮、氧氣混合氣體例置于水中，最后殘留氣體可能有二種情況，一是氧氣，二是一氧化氮。所以應先假設，再立式計算。

　　[解答]

　　(1)若剩余的5mL氣體是O2，則共有45mLNO2、O2混合氣體跟水反應，根據4NO2+O2+H2O = 4HNO3可得出：

　　V(NO2)=4/5×45mL=36mL

　　V(O2)=1/5×45mL+5mL=14mL

　　所以，原混合氣體中NO2和O2體積比為18:7。

　　(2)若剩余的5mL氣體是NO，則NO2、O2混合氣體跟水反應時是NO2過量，過量的NO2再跟水反應。根據反應“3NO2+H2O=2HNO3+NO”可得出，共有15mLNO2過量。

　　即，在NO2、O2混合氣體跟水反應的過程中共消耗氣體35mL。根據4NO2+O2+H2O = 4HNO3可得出：

　　V(O2)=1/5×35mL=7mL

　　V(NO2)=4/5×35mL+15mL= 43mL

　　所以，原混合氣體中NO2和O2體積比為43:7。

　　[例3(推薦十字相乘法)

　　已知空氣、氧氣、氮氣的密度分別為1.293g/L、1.429g/L、1.250g/L，請計算氮氣、氧氣在空氣中的質量分數分別為多少?

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

　　分析：這是是十字交叉法的化簡,對角線的相減,大減小,0.043/0.136為氧氣與氮氣的百分比,那么就可以假設氧氣為0.043,氮氣為0.136,就可以按你那樣的求解了.

　　氧氣 1.429 ---0.043 ~~~~~~~~~1.293 氮氣 1.25 ----0.136

　　這種方法比較簡便,還可以通過解方程的方法解決,比較容易理解