Question

硝酸盐受热分解的产物与硝酸盐的组成以及受热的温度等因素有关．
（1）一定条件下硝酸铵受热分解的化学反应为：NH₄NO₃-HNO₃+N₂+H₂O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为

 

；
（2）某硝酸盐受热分解的产物为不含氮元素的固体物质和NO₂、O₂气体，若产生NO₂和O₂的物质的量之比为8：1，则金属元素的价态在反应过程中

 

（填“升高”、“降低”、“不变”）．若该硝酸盐的化学式表示为M（NO₃）₂，则其受热分解的化学方程式为

 

；
（3）2mol Cu（NO₃）₂和AgNO₃混合物，加热使其分解，得到NO₂、O₂二种气体和CuO、Ag二种固体，将产生的NO₂、O₂混合气体经水充分吸收后，剩余气体是

 

，其物质的量（mol）范围是

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,氧化还原反应

专题：氧化还原反应专题

分析：（1）N元素的化合价由-3价升高为0被氧化，N元素的化合价由+5价降低为0被还原；
（2）某金属的硝酸盐受热分解生成NO₂、O₂和某金属氧化物，氮元素化合价由+5价降低为+4价，氧元素化合价由-2价升高为0价，根据NO₂和 O₂的物质的量之比为8：1，计算氮原子得到的电子、氧原子失去的电子．根据电子转移守恒，判断金属元素化合价变化；结合原子守恒书写方程式；
（3）发生2Cu（NO₃）₂

△   .

2CuO+4NO₂↑+O₂、2AgNO₃

△   .

2Ag+2NO₂↑+O₂↑，由可知4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃可知，生成NO₂、O₂气体体积比在4：1～2：1之间，氧气可剩余．

解答： 解：（1）由电子及原子守恒可知发生的反应为：5NH₄NO₃=2HNO₃+4N₂+9H₂O，氧化还原反应中，化合价降低N元素在反应中被还原，化合价升高N元素在反应中被氧化，反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为5：3，故答案为：5：3；
（2）某金属的硝酸盐受热分解生成NO₂、O₂和某金属氧化物，氮元素化合价由+5价降低为+4价，氧元素化合价由-2价升高为0价，生成的二氧化氮和氧气的物质的量之比为8：1，令NO₂和 O₂的物质的量分别为8mol、1mol，氮原子得到的电子物质的量为8mol×（5-4）=8mol，氧原子失去的电子为1mol×2×[0-（-2）]=4mol．二者氮原子得到的电子大于氧原子失去的电子，根据电子转移守恒，金属原子应提供电子，所以金属元素化合价升高，则反应4M（NO₃）₂

△   .

2M₂O₃+8NO₂↑+O₂↑，
故答案为：升高；4M（NO₃）₂

△   .

2M₂O₃+8NO₂↑+O₂↑；
（3）发生2Cu（NO₃）₂

△   .

2CuO+4NO₂↑+O₂、2AgNO₃

△   .

2Ag+2NO₂↑+O₂↑，由可知4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃可知，生成NO₂、O₂气体体积比在4：1～2：1之间，氧气剩余，若只发生2Cu（NO₃）₂

△   .

2CuO+4NO₂↑+O₂、4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，剩余气体为0，若只发生2AgNO₃

△   .

2Ag+2NO₂↑+O₂↑、4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃可知，剩余氧气为1mol-2mol×

1

4

=0.5mol，则剩余氧气的物质的量（mol）范围是0～0.5mol，
故答案为：氧气；0～0.5mol．

点评：本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握电子守恒、原子守恒为解答的关键，注意（3）利用极限思维法，侧重分析与计算能力的综合考查，题目难度中等．