Question

6．在標準狀況下，在三個干燥的燒瓶內分別裝有干燥、純凈的NH₃；含一半空氣的氯化氫氣體；NO₂和O₂體積比為4：1的混合氣體．然后分別做噴泉實驗，三個燒瓶中所得溶液的物質的量濃度之比為（　　）

• A． 2：1：2
• B． 5：5：4
• C． 1：1：1
• D． 無法確定

Answer 1

分析 設出燒瓶體積，根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算出燒瓶中氣體的物質的量，干燥、純凈的NH₃中溶液充滿燒瓶，含一半空氣的氯化氫氣體形成的溶液體積為燒瓶容積的一半，根據c=$\frac{n}{V}$計算出溶液的濃度；根據反應4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃計算出反應后溶質的物質的量，再根據c=$\frac{n}{V}$計算出硝酸的濃度，最后計算出三個燒瓶中所得溶液的物質的量濃度之比．

解答 解：假設燒瓶體積為5VL，則干燥純凈的氨氣體積為5VL完全溶于水后燒瓶充滿溶液溶液體積也是5VL，溶質物質的量濃度為：$\frac{\frac{5VL}{22.4L/mol}}{5VL}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L；
含一半空氣的氯化氫燒瓶中氯化氫體積為2.5V完全溶解后燒瓶進水$\frac{1}{2}$，也就是溶液體積為2.5V，所以溶質物質的量濃度為：$\frac{\frac{2.5VL}{22.4L/mol}}{2.5VL}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L；
二氧化氮與氧氣體積比為4：1的混合氣中NO₂體積為4VL，根據以下方程式恰好完全反應：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，而且生成硝酸物質的量為：$\frac{4VL}{22.4L/mol}$=$\frac{4V}{22.4}$mol，
由于完全反應所以燒瓶充滿溶液其體積為5VL，所以溶質的物質的量濃度為：$\frac{\frac{4V}{22.4}mol}{5V}$=$\frac{1}{28}$mol/L，
所以三個燒瓶中所得溶液的溶質的物質的量濃度之比為：=$\frac{1}{22.4}$mol/L：=$\frac{1}{22.4}$mol/L：$\frac{1}{28}$mol/L=5：5：4，
故選B．

點評 本題考查物質的量濃度的計算，題目難度中等，解答時要把握二氧化氮與水反應的性質，然后根據物質的量濃度的計算公式進行計算．