Question

盛有O₂和NO₂的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中O₂和NO₂的体积比是(    )

A．2∶1           B．1∶2           C．   3∶2            D．3∶1

Answer

C

【解析】

试题分析：假设量筒的容积是VL，盛有O2和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，二者会发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，若剩余的气体是O2，则NO2完全反应，NO2的体积是反应的V(NO2)= 4/5×1/2V=2V/5，O2的体积是V(O2)=V-2V/5=3V/5，原混合气体中O2和NO2的体积比是(3V/5)：(2V/5) =3:2；若剩余气体是NO，相当于剩余NO2，根据3NO2+ H2O=2HNO3+NO，剩余NO2的体积是3×V/2=1.5V，原混合气体体积是V，其中的成分气体不可能大于全部；答案选C。

【考点定位】考查氮氧化物溶于水的有关计算

【名师点睛】有关氮的氧化物计算题的守恒解题方法：（1）原子守恒法（关系式法）：①NO和O2混合气体通入水中：由2NO＋O2＝2NO2和3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO得总反应为4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3，因此当体积比V(NO)∶V(O2) ＜4∶3余O2；V(NO)∶V(O2)＝4∶3恰好完全反应；V(NO)∶V(O2)＞4∶3余NO；②NO2和O2混合气体通入水中：由3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO和2NO＋O2＝2NO2得总反应为4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3，因此当体积比V(NO2)∶V(O2) ＜4∶1余O2；V(NO2)∶V(O2)＝4∶1恰好完全反应；V(NO2)∶V(O2)＞4∶1余NO；③NO、NO2和O2三种混合气体通入水中：先按3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO计算出生成的NO体积，再加上原来混合气体中NO体积，再按①计算。（2）电子守恒法：当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。这是得失电子守恒法解答此类题目的依据。