Question

回答下列问题：

（1）将等质量的镁分别与足量的CO₂、O₂、N₂、空气中充分燃烧，反应前后固体增重由大到小的顺序为___。

（2）在常温下，实验室用固体亚硫酸钠和中等浓度的硫酸制取SO₂气体。将制得的SO₂气体通入紫色石蕊试液，可观察到的现象为___。

（3）在常温下，把NO气体压缩到1.01×10⁸Pa，在一个体积固定的容器里加热到50℃，发现气体的压力迅速下降，压力降至略小于原压力就不再改变，已知其中一种产物为N₂O，写出上述变化的化学方程式___。

（4）按如图进行实验，试管中装有NO，然后缓慢地通入84mLO₂，充分反应后液面高度不变，则原试管中装有NO的体积为___。

（5）标况下，将一定体积的盛满NO、NO₂、O₂的混合气体的试管倒立于水槽中，水充满整个试管，则试管内的溶液的物质的量浓度范围是(假定试管内溶液不扩散)为___。

Answer

CO2>O2>空气>N2 溶液变红 3NO=N2O+NO2 48mL 0.0357>c(HNO3)>0.0255或>c(HNO3)>

【解析】

(1)根据镁在氧气、氮气、二氧化碳中燃烧的方程式计算燃烧后固体的质量；

(2)二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸能电离出自由移动的氢离子，所以溶液显酸性；

(3)若NO转化为N2O和O2，则气体的压强下降至原来的，不符合题意；若NO转化为N2O和NO2，少量NO2转化为N2O4，则气体的压强下降至略小于原来的 ，符合题意；

(4)试管中装有NO的体积为xmL，然后缓慢地通入84mLO2，充分反应后液面高度不变，则剩下氧气为xmL，由阿伏伽德罗定律可知，体积之比等于物质的量之比，可计算；

(5)标况下，将一定体积的盛满NO、NO2、O2的混合气体的试管倒立于水槽中，水充满整个试管，可知三者要完全反应，反生的反应为：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3和4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3，设试管体积为vL，采用一边倒计算。

(1) 2Mg＋O22MgO、N2＋3MgMg3N2、2Mg＋CO22MgO＋C，24g镁与O2反应生成1 mol MgO，质量增加16 g；24g镁与N2反应生成mol Mg3N2，质量增加g；24g镁与CO2反应生成1 mol MgO和mol C，质量增加22 g，空气的主要成分为氧气和氮气，质量增加介于两者之间，反应前后固体增重由大到小的顺序为CO2>O2>空气>N2，故答案为：CO2>O2>空气>N2；

(2)二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸能电离出自由移动的氢离子，所以溶液显酸性，紫色石蕊试液遇酸变红色，继续通入过量SO2 气体，溶液的红色不会褪去，故答案为：溶液变红；

(3)若NO转化为N2O和O2，则气体的压强下降至原来的，不符合题意；若NO转化为N2O和NO2，少量NO2转化为N2O4，则气体的压强下降至略小于原来的 ，符合题意，所以上述变化的化学方程式：3NO=N2O+NO2，故答案为：3NO=N2O+NO2；

(4)试管中装有NO的体积为xmL，然后缓慢地通入84mLO2，充分反应后液面高度不变，则剩下氧气为xmL，由阿伏伽德罗定律可知，体积之比等于物质的量之比，根据4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3可得，消耗xmL的NO，会消耗氧气，则有+x=84，解得x＝48，则原试管中装有NO的体积为48mL，故答案为：48mL；

(5)标况下，将一定体积的盛满NO、NO2、O2的混合气体的试管倒立于水槽中，水充满整个试管，可知三者要完全反应，反生的反应为：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3和4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3，设试管体积为vL，由反应可知，全部为NO、O2时，得到试管内硝酸浓度最小，最小为：；全部为NO2、O2时，得到试管内硝酸浓度最大，最大为：，反应试管内的溶液的物质的量浓度范围是0.0357>c(HNO3)>0.0255或>c(HNO3)>，故答案为：0.0357>c(HNO3)>0.0255或>c(HNO3)>。