Question

6．镁与一定浓度的稀硝酸反应时，硝酸的还原产物为NH₄NO₃．现将一定量的镁粉投入200ml 稀硝酸中，两者恰好完全反应．若向反应后的溶液中加入过量的浓NaOH溶液并微热，溶液中有白色沉淀生成，同时有氨气逸出，且逸出的氨气干燥后全部被稀硫酸吸收，稀硫酸增重0.17g．试回答下列问题：
（1）根据上述信息写出Mg和硝酸反应的化学方程式：4Mg+10HNO₃═4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．
（2）发生还原反应的硝酸的物质的量为0.01mol．
（3）参加反应的镁的质量为0.96g．
（4）原稀硝酸的物质的量浓度为0.5 mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）Mg和硝酸反应的产物是硝酸镁、硝酸铵和水，据此书写方程式；
（2）稀硫酸增重0.17g为氨气的质量，根据氮原子守恒被氧化的硝酸与氨气的物质的量相等；
（3）根据电子转移数目守恒计算参加反应Mg的物质的量，再根据m=nM计算其质量；
（4）Mg与硝酸恰好完全反应生成Mg（NO₃）₂、NH₄NO₃，根据氮原子守恒可知原硝酸溶液中n（HNO₃）=2n[Mg（NO₃）₂]+2n（NH₄NO₃），再根据c=$\frac{n}{V}$计算．

解答 解：（1）Mg和硝酸反应的产物是硝酸镁、硝酸铵和水，即4Mg+10HNO₃═4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，
故答案为：4Mg+10HNO₃═4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O；
（2）稀硫酸增重0.17g为氨气的质量，其物质的量为0.01mol，根据氮原子守恒被氧化的硝酸与氨气的物质的量相等为0.01mol，
故答案为：0.01；
（3）根据电子转移守恒，参加反应Mg的物质的量=$\frac{0.01mol[5-（-3）]}{2}$=0.04mol，
故参加反应的Mg的质量为0.04mol×24g/mol=0.96g，
故答案为：0.96；
（4）Mg与硝酸恰好完全反应生成Mg（NO₃）₂、NH₄NO₃，生成氨气为0.01mol，则n（NH₄NO₃）=0.01mol，Mg为0.04mol，则n[Mg（NO₃）₂]=0.04mol，
根据氮原子守恒可知原硝酸溶液中：n（HNO₃）=2n[Mg（NO₃）₂]+2n（NH₄NO₃）=0.04mol×2+0.01mol×2=0.1mol，
故原硝酸的物质的量浓度为 $\frac{0.1mol}{0.2L}$=0.5mol/L，
故答案为：0.5．

点评 本题考查氧化还原反应的有关计算，难度中等，注意利用守恒思想进行的计算，本题可以利用方程式计算．