Question

9．a mol某单质M与含b mol HN0₃的溶液恰好完全反应．
（1）若M为Cu，则被还原的HN0₃的物质的量一定是（b-2a）mol．（用含a、b的式
子表示）
（2）若a=0.6，M仍为Cu，充分反应后，共收集到标况下的气体22.4L，则此时b=2.2
（3）若M为Mg，b=1，已知反应中转移了0.8mol的电子，若硝酸的还原产物只有一种，
则硝酸的还原产物可能是N₂O和NH₄NO₃
（4）若M为Fe，且a：b=l：3，若HN0．被还原为N0，则Fe最终生成C
A．  Fe（N0₃）₃．          B  Fe（N0₃）₂ C．Fe（N0₃）₃和Fe（N0₃）₂    D．无法判断．

Answer 1

分析 （1）未被还原的硝酸生成硝酸铜，还原的硝酸生成NO或NO₂或二者混合物，根据N元素守恒计算被还原的HNO₃的物质的量；
（2）结合（1）中的关系式计算；
（3）1mol硝酸反应，反应中硝酸表现为酸性和氧化性，转移电子0.8mol，则应生成0.4molMg（N0₃）₂，则应有0.2mol硝酸被还原，以此解答该题；
（4）设铁的化合价为+n价，因为a：b=l：3，则被还原的硝酸的物质的量为3-n，根据电子得失守恒，分析解答．

解答 解：（1）单质M与含b mol HNO₃的溶液恰好完全反应，若M为Cu，未被还原的硝酸生成硝酸铜，还原的硝酸生成NO或NO₂或二者混合物，根据N元素守恒，n（被还原HNO₃）=n（总HNO₃）-n（未被还原HNO₃）=（b-2a）mol，故答案为：b-2a；
（2）n（总HNO₃）=n（被还原HNO₃）+n（未被还原HNO₃）=$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$+0.6 mol×2=2.2 mol，故答案为：2.2；
（3）1mol硝酸反应，反应中硝酸表现为酸性和氧化性，转移电子0.8mol，则应生成0.4molMg（N0₃）₂，
如有0.2mol硝酸还原，则由0.2mol×（5-x）=0.8mol可知x=+1，应生成N₂O，硝酸铵中氮的平均化合价为+1，如生成硝酸铵，则有0.1mol硝酸还原，由0.1mol×（5-y）=0.8mol可知y=-3，符合题意，所以硝酸的还原产物可能是N₂O和NH₄NO₃，故答案为：N₂O和NH₄NO₃；
（4）设铁的化合价为+n价，因为a：b=l：3，则被还原的硝酸的物质的量为3-n，根据电子得失守恒，即n=（3-n）×（5-2），解之得n=$\frac{9}{4}$，2＜$\frac{9}{4}$＜3，所以还原产物是Fe（N0₃）₃和Fe（N0₃）₂ 的混合物，故选：C．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，题目难度不大，注意把握硝酸的性质，从化合价的升降总数等于得失电子的总数的角度解答．