Question

13．已知3.25g某金属X跟过量稀硝酸反应，在反应过程中未见有气体生成，反应后在所得溶液中加入热碱溶液可放出一种气体，其体积为280mL（标准状况），则X为锌．

Answer 1

分析 硝酸越稀，还原产物中氮元素的价态越低．金属X跟过量稀硝酸反应，在反应过程中未见有气体生成，则说明硝酸被还原为NH₃，又接着被HNO₃吸收生成了NH₄NO₃，在所得溶液中加入热碱溶液可放出一种气体即为NH₃，根据氨气的体积求出其物质的量，设每失去1mol电子所需要的X的质量为Mg，即金属X的平均摩尔电子质量为Mg/mol，然后根据得失电子数守恒来计算．

解答 解：硝酸越稀，还原产物中氮元素的价态越低．金属X跟过量稀硝酸反应，在反应过程中未见有气体生成，则说明硝酸被还原为NH₃，又接着NH₃被HNO₃吸收生成了NH₄NO₃，故表现为无气体生成．在所得溶液中加入热碱溶液可放出一种气体即为NH₃，体积为280mL，则生成的氨气的物质的量n=$\frac{0.28L}{22.4L/mol}$=0.0125mol．
设每失去1mol电子所需要的X的质量为Mg，即金属X的平均摩尔电子质量为Mg/mol，故3.25g金属X失去的电子的物质的量n=$\frac{3.25g}{Mg/mol}$=$\frac{3.25}{M}$mol  ①
而由硝酸生成0.0125mol氨气时的电子的物质的量n=0.0125mol×8=0.1mol  ②
根据在氧化还原反应中得失电子数守恒可知：$\frac{3.25}{M}$=0.1
解得M=32.5g/mol．
即此金属X每失去1mol电子所需的质量为32.5g，此金属为锌．
故答案为：锌．

点评 本题考查了在氧化还原反应中的得失电子数守恒的有关计算，应注意的是平衡摩尔电子质量的应用，难度不大．