Question

【题目】已知反应：6NO +4NH3===5N2+6H2O。请回答下列问题。

（1）氧化产物与还原产物的质量比为______。

（2）现有NO与NH3的混合物1 mol，充分反应后所得产物中，经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量之比是______。

（3）将标准状况下的a L NH3(g)溶于0.1 L水中，得到的氨水密度为b g·cm3，则该氨水的物质的量浓度是多少？（写出计算过程）

Answer 1

【答案】（1）2∶3（3分）

（2）4∶1或3∶7（3分）

（3）n(NH3)=a L÷22.4 L/mol=a/22.4 mol

m(溶液)= a/22.4 mol×17 g/mol+100 g=(17a+2240)/22.4 g

已知ρ=b g·cm3

则V(溶液)=m(溶液)÷ρ=(17a+2240)/22.4 g÷b g·cm3=(17a+2240)/22.4b mL=1000(17a+2240)/22.4b L

故c=n÷V= [a/22.4mol]÷[1000(17a+2240)/22.4b L]= 1000ab/(2240+17a) mol / L。（5分）

【解析】（1）在反应6NO+4NH3===5N2+6H2O中，N元素的化合价由反应前NH3中的3价变为反应后N2中的0价，化合价升高，失去电子，被氧化，因此NH3是还原剂，N2是氧化产物；N元素的化合价由反应前NO中的+2价变为反应后N2中的0价，化合价降低，获得电子，被还原，因此NO是氧化剂，N2是还原产物；因此氧化产物与还原产物的质量比为2∶3。

（2）根据反应方程式6NO+4NH3===5N2+ 6H2O可知：每有6 mol NO反应，会消耗4 mol NH3，反应产生的还原产物比氧化产物多28 g，现在NO与NH3的混合物1 mol，充分反应后所得产物中，经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。则反应的NO是0.3 mol，反应的NH3的物质的量是0.2 mol。由于混合气体的总物质的量是1 mol，说明气体过量的物质的量是1 mol0.3 mol0.2 mol=0.5 mol。若过量的气体是NO，则NO总物质的量是0.3 mol+0.5 mol=0.8 mol，NH3是0.2 mol，二者的物质的量的比是0.8 mol∶0.2 mol=4∶1；若过量的气体是NH3，则NO的物质的量是0.3 mol，氨气的物质的量是0.2 mol+0.5 mol=0.7 mol，NO与NH3的物质的量的比是3∶7。

（3）标准状况下的a L NH3(g)的物质的量是n(NH3)=a L÷22.4 L/mol=a/22.4 mol，溶液的质量是m(溶液)= a/22.4 mol×17 g/mol+100 g=(17a+2240)/22.4 g，由于得到的氨水密度为b g·cm3，所以溶液的体积是V=m(溶液)÷ρ=(17a+2240)/22.4 g÷b g·cm3=(17a+2240)/22.4b mL=1000(17a+2240)/22.4b L，则该氨水的物质的量浓度是c=n÷V= [a/22.4mol]÷[1000(17a+2240)/22.4b L]= 1000ab/(2240+17a) mol / L。