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氮的氧化物有NO、NO₂，N₂O₄等，但只有NO₂能直接与水发生反应：3NO₂+H₂O====2HNO₃+NO。对于氮的氧化物或其与氧气等混合溶于水的问题，经常涉及多步反应或循环反应，许多学生在解决此类问题时往往头绪不清，难以下手。氮的氧化物与其他气体混合后溶于水的计算为高考的热点。同时也是难点。

我们要突破难点，就必须熟悉不同类型的反应原理并归纳出一些解题的方法，并掌握一些规律，对提高分析问题、解决问题的能力具有很大的帮助。氮的氧化物的反应通常有以下几种类型：

一、“NO₂+H₂O”型

NO₂通入水中发生反应：3NO₂+H₂O===2HNO₃+NO，反应后剩余NO，并且剩余NO的体积：V(NO)剩=1/3V(NO₂)。

调研1 将盛满NO₂的试管倒立于水中，充分反应后剩下4mL气体，则原试管中NO₂的体积为

A．8mL      B．12mol    C．6mL     D．无法计算

【解析】最后剩余的V(NO)=4mL，根据反应：3NO₂+H₂O===2HNO₃+NO，可知剩余的V(NO)=1/3V(NO₂)。V(NO₂)=3V(NO)=3×4 mL=12mL，B项正确。

答案：B

二、“NO₂+O₂+H₂O”型

反应原理：3NO₂+H₂O===2HNO₃+NO①、2NO+O₂===2NO₂②。如果按照①和②分别计算，则陷入烦琐的计算中。若将①×2+②得：4NO₂+O₂+2H₂O===4HNO₃（I），利用该式进行计算则简化过程。

反应结果有三种情况：

⑴V(NO₂)：V(O₂)=4：1时，恰好按I式反应，无气体剩余；

⑵V(NO₂)：V(O₂)<4：1时，按I式反应后，O₂过量，剩余气体为O₂；V(O₂)剩=V(O₂)原－1/4V(NO₂)。

⑶V(NO₂)：V(O₂)>4：1时，按I式反应后，NO₂过量，再发生①反应，最终剩余NO。

V(NO)_剩=1/3 [V(NO₂)－4V(O₂)]。

调研2 将盛有12mL NO₂和O₂的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则混合气体中O₂的体积是(      )

A．1.2mL    B．2.4mL   C．3.6mL    D．4mL

【解析】可能发生的化学反应为4NO₂+O₂+2H₂O====4HNO₃  3NO₂+H₂O===2HNO₃+NO。

设混合气体中O₂的体积为xmL，剩余气体有两种可能：

①若剩余O₂，则V_剩=x-1/4(12－x)=2，得x=4，D正确；

②若剩余NO，则V_剩=1/3[（12－x)-4x]=2，得x=1.2，A正确。

答案：AD

三、“NO+O₂+H₂O”型

NO、O₂同时通入水中，发生的反应有2NO+O₂===2NO₂①、3NO₂+H₂O===2HNO₃+NO②，上述两个反应无限循环，分步计算陷入僵局。若将①×3+②×2得4NO+3O₂+2H₂O ===4HNO₃（Ⅱ ）。

反应结果有三种情况：

⑴V(NO)：V(O₂)=4：3时，按II式恰好反应，无气体剩余；

⑵V(NO)：V(O₂)>4：3时，按II式反应后，NO过量，剩余气体为NO；V(NO)_剩=V(NO)_原－4/3V(O₂)。

⑶V(NO)：V(O₂)<4：3时，按II式反应后，O₂过量，剩余气体为O₂。V(O₂)_剩=V(O₂)_原－3/4V(NO)。

调研3 在一定条件下，将a mL NO和b mL O₂同时通入量筒中，并倒立于盛满水的容器中。充分反应后，量筒中残留a/2mL的气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则a与b的比值为

A．3:2   B．2:3    C．8:3   D．3:8

【解析】a/2 mL剩余气体接触变为红棕色的NO₂，说明剩余气体为NO，则a/2mL的NO与b mL O₂恰好反应。根据反应：4NO+3O₂+2H₂O===4HNO₃，V(NO)_剩=a－4/3 b=a/2（Ml），解之得：a/b=8/3，C项正确。答案：C

四、“NO+NO₂+H₂O”型

将NO、NO₂的混合气体同时通入水中，发生反应：3NO₂+H₂O===2HNO₃+NO，反应后剩余NO。剩余的NO体积为V(NO)_剩=V(NO)_原+1/3V(NO₂)。

例4、将30mLNO和NO₂的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的量筒里，片刻后，量筒里剩下16mL的气体。原混合气体中NO和NO₂的体积分别为

A．15mL、15mL  B．9mL 、21mL   C．20mL、10mL D．16mL、14mL

【解析】 设30mL混合气体中含NO₂为xmL，根据差量列等式得：

3NO₂+H₂O===2HNO₃+NO   △V

3                     2mL

xmL                   (30-16)mL

则：3:2=x：14，解之得：x=21。原混合气中含V(NO)=30mL －21mL =9mL，B项正确。

答案：B。

五、“NO+NO₂+O₂+H₂O”型

将NO、NO₂和O₂的混合气体同时通入水中，发生反应：4NO₂+O₂+2H₂O===4HNO₃①、4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃②。

我们可以先假设发生反应①，根据V(O₂)和V(NO₂)的关系有以下几种情况：

⑴当V(NO₂)=4V(O₂)时，恰好发生反应①，剩余NO；V(NO)_剩=V(NO)_原。

⑵当V(NO₂)＞4V(O₂)时，按①式发应后，剩余NO₂；然后剩余的NO₂再发生反应：3NO₂+H₂O===2HNO₃+NO，最后剩余的气体为NO，V(NO)=1/3V(NO₂)_剩+V(NO)_原。

⑶当V(NO₂)＜4V(O₂)时，按①式反应后，剩余O₂；然后剩余的O₂和NO按②式反应。

①若V(NO)：V(O₂)_剩=4:3，则最后无气体剩余；

②若V(NO)：V(O₂)_剩＞4:3，则最后剩余NO；

③若V(NO)：V(O₂)_剩＜4:3，则最后剩余O₂。

调研5 将充有a mLNO和b mLNO₂的试管倒立于水槽中，然后再通入a mLO₂，试讨论在下列情况下试管内剩余气体的体积（同状况下测定）。

（1）a=b时，剩余气体____ mL； （2）a＜b时，剩余气体____ mL；（3）a＞b时，剩余气体____ mL。

【解析】将NO、NO₂和O₂的混合气体同时通入水中，发生反应：4NO+3O₂+2H₂O===4HNO₃①、4NO₂+O₂+2H₂O===4HNO₃②，将①+②得：NO+NO₂+O₂+H₂O===2HNO₃③。

⑴当a=b，即V(NO)=V(O₂)=V(NO₂)时，按③式三者恰好完全反应，无气体剩余；

⑵当a＜b，即V(NO)=V(O₂)＜V(NO₂)时，按③式反应，剩余V(NO₂)=(b－a)mL；剩余的NO₂再发生反应：3NO₂+H₂O===2HNO₃+NO，最后剩余NO，则V(NO)_终剩=1/3V(NO₂)_剩=1/3(b-a)mL。

⑶当a＞b，即V(NO)=V(O₂)＞V(NO₂)时，按③式反应NO和O₂过量，剩余V(NO)_剩=V(O₂)_剩=(a－b) mL；然后剩余的NO和O₂再发生反应①，最后剩余O₂，则V(O₂)_终剩=V(O₂)_剩－3/4V(NO)_剩=(a－b)mL－3/4(a－b)mL=1/4(a-b)mL。