Question

【題目】已知硝酸與金屬反應(yīng)時(shí),在不同條件下有不同的還原產(chǎn)物,甚至在同一反應(yīng)中可同時(shí)得到多種還原產(chǎn)物。現(xiàn)有HNO3、NH4NO3、N2O、H2O、Zn、Zn(NO3)2六種物質(zhì)。

(1)請(qǐng)利用其中五種物質(zhì)組成一個(gè)完整的化學(xué)反應(yīng)，寫出該化學(xué)反應(yīng)方程式：

________________________________________________________________；

(2)上述所寫反應(yīng)中，硝酸表現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)是_____，被還原的元素是_______。

(3)若六種物質(zhì)組成一個(gè)完整的化學(xué)反應(yīng)，則反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是______（填化學(xué)式），若該反應(yīng)中NH4NO3與N2O物質(zhì)的量之比為1︰1，那么該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____________。

(4)若六種物質(zhì)組成一個(gè)完整的化學(xué)反應(yīng)，且沒(méi)有對(duì)該反應(yīng)中的某些物質(zhì)的比例作限定，則方程式可能的配平系數(shù)有許多組。原因是____________________。

Answer 1

【答案】4Zn+10 HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O或4Zn+10 HNO3=4Zn(NO3)2+ N2O +5H2O 酸性與氧化性 +5價(jià)的N（或N） NH4NO3與N2O 3︰8 該反應(yīng)中含兩種還原產(chǎn)物，兩者的比例不同，可導(dǎo)致氧化劑與還原劑的用量發(fā)生變化

【解析】

(1)金屬鋅具有還原性，發(fā)生氧化反應(yīng)，Zn→Zn(NO3)2，化合價(jià)變化了2價(jià)，HNO3→0.5N2O，化合價(jià)變化了4價(jià)，生成1mol N2O，變化了8價(jià)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)升降總數(shù)相等規(guī)律：Zn和Zn(NO3)2填系數(shù)4，N2O填系數(shù)1，根據(jù)氮原子守恒，HNO3的系數(shù)=4×2+2=10，其他系數(shù)根據(jù)原子守恒進(jìn)行填寫，該化學(xué)反應(yīng)方程式：4Zn+10 HNO3=4Zn(NO3)2+ N2O +5H2O；

金屬鋅具有還原性，發(fā)生氧化反應(yīng)，Zn→Zn(NO3)2，化合價(jià)變化了2價(jià)，HNO3→NH4NO3，化合價(jià)變化了8價(jià)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)升降總數(shù)相等規(guī)律：Zn和Zn(NO3)2填系數(shù)4，NH4NO3填系數(shù)1，根據(jù)氮原子守恒，HNO3的系數(shù)=4×2+2=10，其他系數(shù)根據(jù)原子守恒進(jìn)行填寫，該化學(xué)反應(yīng)方程式：4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O；

故答案是：4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N2O +5H2O或4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O；

(2)上述所寫反應(yīng)中，硝酸中的氮元素化合價(jià)部分降低（+5價(jià)的氮元素被還原），部分未變價(jià)，形成硝酸鹽，表現(xiàn)硝酸的酸性和氧化性；

故答案是：酸性與氧化性；+5價(jià)的N（或N）；

(3)根據(jù)（1）分析可知，若六種物質(zhì)組成一個(gè)完整的化學(xué)反應(yīng)，則反應(yīng)中的還原產(chǎn)物可以是NH4NO3或N2O；假設(shè)加入鋅為1mol，NH4NO3與N2O物質(zhì)的量均為xmol，根據(jù)電子守恒可知：1×2=x×[5-（-3）]+x×2×（5-1），x=；所以被還的硝酸n（HNO3）=2×+1×=，若該反應(yīng)中NH4NO3與N2O物質(zhì)的量之比為1︰1，那么該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為：：1=3︰8；

故答案是：NH4NO3或N2O；3︰8；

(4)若六種物質(zhì)組成一個(gè)完整的化學(xué)反應(yīng)，該反應(yīng)中含兩種還原產(chǎn)物，兩者的比例不同，可導(dǎo)致氧化劑與還原劑的用量發(fā)生變化，則方程式可能的配平系數(shù)有許多組；

故答案是：該反應(yīng)中含兩種還原產(chǎn)物，兩者的比例不同，可導(dǎo)致氧化劑與還原劑的用量發(fā)生變化。