Question

6．鎂與一定濃度的稀硝酸反應時，硝酸的還原產物為NH₄NO₃．現將一定量的鎂粉投入200ml 稀硝酸中，兩者恰好完全反應．若向反應后的溶液中加入過量的濃NaOH溶液并微熱，溶液中有白色沉淀生成，同時有氨氣逸出，且逸出的氨氣干燥后全部被稀硫酸吸收，稀硫酸增重0.17g．試回答下列問題：
（1）根據上述信息寫出Mg和硝酸反應的化學方程式：4Mg+10HNO₃═4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O．
（2）發生還原反應的硝酸的物質的量為0.01mol．
（3）參加反應的鎂的質量為0.96g．
（4）原稀硝酸的物質的量濃度為0.5 mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）Mg和硝酸反應的產物是硝酸鎂、硝酸銨和水，據此書寫方程式；
（2）稀硫酸增重0.17g為氨氣的質量，根據氮原子守恒被氧化的硝酸與氨氣的物質的量相等；
（3）根據電子轉移數目守恒計算參加反應Mg的物質的量，再根據m=nM計算其質量；
（4）Mg與硝酸恰好完全反應生成Mg（NO₃）₂、NH₄NO₃，根據氮原子守恒可知原硝酸溶液中n（HNO₃）=2n[Mg（NO₃）₂]+2n（NH₄NO₃），再根據c=$\frac{n}{V}$計算．

解答 解：（1）Mg和硝酸反應的產物是硝酸鎂、硝酸銨和水，即4Mg+10HNO₃═4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，
故答案為：4Mg+10HNO₃═4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O；
（2）稀硫酸增重0.17g為氨氣的質量，其物質的量為0.01mol，根據氮原子守恒被氧化的硝酸與氨氣的物質的量相等為0.01mol，
故答案為：0.01；
（3）根據電子轉移守恒，參加反應Mg的物質的量=$\frac{0.01mol[5-（-3）]}{2}$=0.04mol，
故參加反應的Mg的質量為0.04mol×24g/mol=0.96g，
故答案為：0.96；
（4）Mg與硝酸恰好完全反應生成Mg（NO₃）₂、NH₄NO₃，生成氨氣為0.01mol，則n（NH₄NO₃）=0.01mol，Mg為0.04mol，則n[Mg（NO₃）₂]=0.04mol，
根據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，
故原硝酸的物質的量濃度為 $\frac{0.1mol}{0.2L}$=0.5mol/L，
故答案為：0.5．

點評 本題考查氧化還原反應的有關計算，難度中等，注意利用守恒思想進行的計算，本題可以利用方程式計算．