题目内容

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(NO32,则其受热分解的化学方程式为
 

(3)2mol Cu(NO32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
 
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(NO32
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2CuO+4NO2↑+O2、2AgNO3
  △  
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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(NO32
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2M2O3+8NO2↑+O2↑,
故答案为:升高;4M(NO32
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2M2O3+8NO2↑+O2↑;
(3)发生2Cu(NO32
  △  
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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(NO32
  △  
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2CuO+4NO2↑+O2、4NO2+O2+2H2O=4HNO3,剩余气体为0,若只发生2AgNO3
  △  
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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.
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