Question

3．已知反应：6NO+4NH₃═5N₂+6H₂O
（1）氧化产物与还原产物的质量比为多少？
（2）现有NO与NH₃的混合物1mol，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1.4g．若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH₃的物质的量可能各是多少．
（3）将标准状况下的aLNH₃（g）溶于0.1L水中，得到的氨水密度为bg•cm^-3，则该氨水的物质的量浓度是多少？

Answer 1

分析 （1）从化合价变化的角度分析氧化产物和还原产物，并计算氧化产物与还原产物的物质的量之比以及质量比；
（2）NO与NH₃发生反应生成N₂和H₂O，反应方程式为6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O，根据NO恰好反应或氨气恰好反应计算NO的物质的量；
（3）根据公式c=$\frac{1000ρw%}{M}$来计算即可．

解答 解：在反应6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O中，假设6molNO参加反应，N元素的化合价从+2降为0价，得到的0价氮元素组成的氮气是3mol，这些是还原产物，
N元素的化合价从-3价升高为0价，得到的0价氮元素组成的氮气是2mol，这些是氧化产物，所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：3，质量之比是2：3，
答：氧化产物与还原产物的质量比为2：3；
（2）NO与NH₃发生反应生成N₂和H₂O，反应方程式为6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O，该反应中氧化产物和还原产物都是氮气，还原产物比氧化产物多1.4g，则还原产物比氧化产物多$\frac{1.4g}{28g/mol}$=0.05mol，
假设NO完全反应，则NO的物质的量=$\frac{0.05mol}{1}$=0.3mol，
假设氨气完全反应，则NO的物质的量=1mol-$\frac{0.05mol}{1}$=0.8mol，
故答案为：原反应混合物中NO与NH₃的物质的量可能各是0.3mol或0.8mol；
（3）氨水的物质的量浓度c=$\frac{1000ρw%}{M}$=$\frac{1000b×\frac{\frac{a}{22.4}×17}{\frac{a}{22.4}×17+100}×100%}{17}$mol/L=$\frac{1000ad}{2240+17a}$mol/L．
答：该氨水的物质的量浓度是$\frac{1000ad}{2240+17a}$mol/L．

点评 本题涉及氧化还原反应中的基本概念、物质的量浓度的计算等方面的知识，注意知识的迁移应用是关键，难度中等．