Question

0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物（NO、NO₂、N₂O₄）混合气体共0.05mol．该混合气体的平均相对分子质量可能是（ ）
A．30
B．46
C．66
D．69

Answer

Cu-2e=Cu2+，0.03mol铜完全溶于硝酸失去电子为0.06mol，根据氧化还原反应规律，HNO3→NO2+NO+N2O4，0.05mol氮氧化物共得到0.06mol电子，从两个极端来考虑：（1）假设混合气体为NO、NO2；（2）假设混合气体是N2O4、NO2．据此计算平均相对分子质量，实际混合气体的相对分子质量介于两者之间．
【解析】
假设一种情况为混合气体中没有N2O4时，设NO的物质的量为x，则NO2的物质的量为0.05mol-x，根据电子得失守恒，铜失去的电子数等于NO3-得到的电子数，所以有0.03mol×2=3x+（0.05mol-x）×1，得：x=0.005mol，NO2的物质的量为0.05mol-0.005mol=0.045mol，所以混合气体的平均相对分子质量为=44.4；
同理，假设另一种情况为混合体中没有NO时，设N2O4、NO2物质的量分别为m，n，m+n=0.05mol，2m+n=0.06mol，联立解得m=0.01mol，n=0.04mol，所以混合气体的平均相对分子质量为（NO2、N2O4）=46×+92×=55.2．
所以该混合气体的平均相对分子质量应在44.4～55.2之间．
故选：B．