氮元素相关计算题知识讲解

氮元素相关计算题
氮元素相关计算题
1、在一支容积为VmL的量气管中，充满NO2和O2的混合气体，将其倒立于盛足量水的水槽中，若完全反应后，剩余气体的体积为ymL。

设原混合气体中NO2为xmL，请写出x 的3种取值范围不同时，y与x的函数关系。

序
x的取值y＝f（x）
号
①
②
③
2、现有NO2与空气的混合气体共9L，混合气中NO2的体积分数为X，试求混
合气体缓缓通过盛有水的洗气瓶后所得气体的体积V（同温、同压，用X表
示），并在右图的V－X坐标中作出相应曲线。

（不考虑N2O4，空气以
V（N2）︰V（O2）＝4︰1计算）
3、将VmL NO和NO2的混合气体通过水吸收之后得到amL无色气体A，将无色气体A与等体积的O2混合，再通过水充分吸收，收集到5mL无色气体B，试回答：
（1）A气体是，B气体是。

（2）A气体的体积为，V值的取值范围是。

4、一支容积为24mL的大试管中，充满N2、NO2、O2的混合气体。

把试管倒置于水中，轻轻振荡，水进入试管后，试管内还有10mL气体。

再充入3.5mLO2，再轻轻振荡试管，水又进入试管，最终试管内还有10mL气体。

（1）实验中试管内第一次余下的气体是____________。

（2）实验中试管内第二次余下的气体是____________。

（3）求试管中原混合气体的组成NO2_______mL、O2______mL。

5、Cl2和NO2在室温下可以化合成一种新的气态化合物C，为了测定C的分子组成，进行以下实验：取
5L Cl2和NO2的混合气体，在一定条件下，使其充分反应，测定
反应后气体总体积V随着Cl2在混合气体中所占体积分数x的变
化而发生变化的数值。

测知当x分别为0.2和0.6时，反应后的气
体总体积均为4L（以下气体体积均在相同状况下测定）。

试回答下列问题：
（1）化合物C的化学式为。

（2）写出Cl2和NO2反应的化学方程式。

（3）写出当x取不同值时，反应后气体总体积V随x变
化的函数关系式。

（4）做出对应的函数图像并标出图中曲线最低点A点的坐标。

6、足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气
体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。

若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（）
A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．15 mL
7、铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体（都已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为（）
A．9.02g B．8.51g C．8.26g D．7.04g
8、一定量的铁与一定量的浓HNO3反应，得到硝酸铁溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与
3.36 L O2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。

若向所得硝酸铁溶液中加入2 mol·L-1的NaOH 溶液至Fe3+恰好沉淀，则消耗NaOH 溶液的体积是（）
A．300 mL B．150 mL C． 120 mL D．90 mL
9、7.68g Cu与一定量浓硝酸反应，当铜消耗完时，收集的气体为4.48mL。

若把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽中，需通入 mL氧气才能使集气瓶充满溶液。

（气体体积以标准状况计）
10、一定质量的铜与amL某浓度的硝酸刚好反应，产生不含N2O4的混合气体，并测得气体在标准状况下的体积为112mL。

在反应后的溶液中加入VmL bmol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部沉淀。

则铜的质量为 g；原硝酸溶液的浓度为 mol/L。

11、将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。

请回答：
（1）NO的体积为 L，NO2的体积为 L。

（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入VmL amol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol/L。

（3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧
水 g。

12、铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，反应方程式为：Cu＋4HNO3（浓）＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；3Cu＋8HNO3（稀）＝3Cu(NO3)2↑＋2NO＋4H2O。

现将25.6g Cu投入50mL 12mol/L的浓硝酸中，充分反应后，收集到4.48L（标准状态）NO和NO2的混合气体。

（1）被还原硝酸的物质的量是。

（2）判断25.6g Cu和50mL 12mol/L的硝酸反应后何者有剩余？。

其物质的量
是。

（3）如果4.48L（标准状态）NO和NO2的混合气体是通过排水法进行收集，则收集到的气体的体积是。

（1～3小题不写计算过程）
（4）如果往反应后的体系内再加入200mL 4mol/L的稀硫酸，是否会有气体逸出，写出离子反应方程式，并计算气体的体积（标准状况）。

13、将a mol Fe与含b mol HNO3的稀溶液充分反应后，若硝酸的还原产物只有NO。

试讨论分析烧杯A中最后溶液的主要阳离子组成及其物质的量，将结果填入下表未完成的空格中。

14、在一定温度下，某浓度的硝酸与金属锌反应生成NO和NO2的物质的量之比为3:1，则要使1mol金属锌完全反应，需要硝酸的物质的量。

15、某研究性学习小组拟用铜屑与氧化铜混合物与硫酸和硝酸组成的混酸反应来制取
CuSO4·5H2O晶体，混酸中硝酸的还原产物为NO，反应过程中不产生SO2，反应后的溶
液中不含Cu （NO 3）2， 反应中固体完全溶解，两种酸均恰好完全反应。

设固体混合物的总质量为480 g ，其中铜的质量分数为x ，试回答下列。

（1）所得硫酸铜晶体的质量y 为： g （用x 表示）；
（2）若x =0.4，混酸中HNO 3与H 2SO 4的物质的量之比为： ；
（3）若x =0.4，480g 固体混合物与一定量混酸微热后，充分反应，冷却恰好只得到
CuSO 4·5H 2O ，试求原混酸中H 2SO 4的质量分数。

16、近年来，工业上用Mg(NO 3)2替代浓H 2SO 4作为制取浓HNO 3的脱水剂(以下数据均为质量百分比浓度)。

65%HNO 3(质量为M 1)中加72%Mg(NO 3)2溶液(质量为M 2)后蒸馏，分别得到97.5%HNO 3和60%Mg(NO 3)2溶液(不含HNO 3)。

(1)若蒸馏过程中HNO 3、Mg(NO 3)2、H 2O 均无损耗，求蒸馏前的投料比2
1M M 的值； (2)蒸馏过程中，若H 2O 的损耗占总质量的5.0%，即有(M 1+M 2)×5.0％的H 2O 流失。

则投料时，比值
2
1M M 应该________(选填“增大”“减小”或“不变”)。

17、常温常压下把1mol 由氨气和氧气组成的混合气体通入密闭容器中，在催化剂存在下加热使之充分反应，然后恢复到原来的温度和压强。

（1）写出容器内氨催化以及一氧化氮形成硝酸的化学方程式。

（2）若原混合气体中氧气为xmol ，最后在容器内产生的硝酸是ymol 。

试确定x 在不同的取值范围
时，y ＝f （x ）的函数表示式。

（3）画出y ＝f （x ）的函数图象。

18、将a mol 的NH 3与b mol 的O 2混合后，充入一密闭容器，在Pt 存在下升温至700℃，充分反应后，冷却至室温。

（1）请讨论b ∕a 的取值范围及与之对应的溶液的溶质及其物质的量，将结果填于下表中：
（2）当a＝2.00，b＝4.00，在室温下得到的产物是什么？若该产物的密度为1.44g·mL－1，则其溶质的质量分数和物质的量浓度各是多少？
19、把1mol由NH3和O2组成的混合气体导入密闭的反应器中，在催化剂存在下使之
充分反应，然后恢复到常温常压。

若混合气中有xmol O2，最后在反应器中产生硝酸
为xmol，且y随x的变化趋势如右图。

请写出x取值范围及与x相对应y值的表达
式。

20、NH 3和Cl2可迅速进行下列反应：3Cl2＋2NH3＝N2十6HCl；NH3＋HCl＝NH4Cl
右图为反应后气体总体积VL随原混合气体中Cl2的体积分数x%而变化的坐标
图。

试计算：
（1）当反应结束如处在A、B两点，原混合气体中Cl2的体积分数是多少？
（2）求出A点和B点的V值。

（3）求V＝f（x）的函数关系式。

（4）若反应结束后，气体总体积为11L，则原混合气体中Cl2的体积分数为多少？
21、已知NH3和Cl2混合发生下列反应：①2NH3＋3Cl2＝N2＋6HCl ②NH3＋HCl＝NH4Cl 且认为①反应进行完全后才发生②反应，现有Cl2和NH3共aL，混和后充分反应，气体体积变为bL，问有多少升NH3被氧化?（设反应前后气体体积均为同温同压下测定）。