Question

9．a mol某單質M與含b mol HN0₃的溶液恰好完全反應．
（1）若M為Cu，則被還原的HN0₃的物質的量一定是（b-2a）mol．（用含a、b的式
子表示）
（2）若a=0.6，M仍為Cu，充分反應后，共收集到標況下的氣體22.4L，則此時b=2.2
（3）若M為Mg，b=1，已知反應中轉移了0.8mol的電子，若硝酸的還原產物只有一種，
則硝酸的還原產物可能是N₂O和NH₄NO₃
（4）若M為Fe，且a：b=l：3，若HN0．被還原為N0，則Fe最終生成C
A．  Fe（N0₃）₃．          B  Fe（N0₃）₂ C．Fe（N0₃）₃和Fe（N0₃）₂    D．無法判斷．

Answer 1

分析 （1）未被還原的硝酸生成硝酸銅，還原的硝酸生成NO或NO₂或二者混合物，根據N元素守恒計算被還原的HNO₃的物質的量；
（2）結合（1）中的關系式計算；
（3）1mol硝酸反應，反應中硝酸表現為酸性和氧化性，轉移電子0.8mol，則應生成0.4molMg（N0₃）₂，則應有0.2mol硝酸被還原，以此解答該題；
（4）設鐵的化合價為+n價，因為a：b=l：3，則被還原的硝酸的物質的量為3-n，根據電子得失守恒，分析解答．

解答 解：（1）單質M與含b mol HNO₃的溶液恰好完全反應，若M為Cu，未被還原的硝酸生成硝酸銅，還原的硝酸生成NO或NO₂或二者混合物，根據N元素守恒，n（被還原HNO₃）=n（總HNO₃）-n（未被還原HNO₃）=（b-2a）mol，故答案為：b-2a；
（2）n（總HNO₃）=n（被還原HNO₃）+n（未被還原HNO₃）=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$+0.6 mol×2=2.2 mol，故答案為：2.2；
（3）1mol硝酸反應，反應中硝酸表現為酸性和氧化性，轉移電子0.8mol，則應生成0.4molMg（N0₃）₂，
如有0.2mol硝酸還原，則由0.2mol×（5-x）=0.8mol可知x=+1，應生成N₂O，硝酸銨中氮的平均化合價為+1，如生成硝酸銨，則有0.1mol硝酸還原，由0.1mol×（5-y）=0.8mol可知y=-3，符合題意，所以硝酸的還原產物可能是N₂O和NH₄NO₃，故答案為：N₂O和NH₄NO₃；
（4）設鐵的化合價為+n價，因為a：b=l：3，則被還原的硝酸的物質的量為3-n，根據電子得失守恒，即n=（3-n）×（5-2），解之得n=$\frac{9}{4}$，2＜$\frac{9}{4}$＜3，所以還原產物是Fe（N0₃）₃和Fe（N0₃）₂ 的混合物，故選：C．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，題目難度不大，注意把握硝酸的性質，從化合價的升降總數等于得失電子的總數的角度解答．