Question

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a L NH₃（g）溶于0.1L水中，得到的氨水密度为b g•cm^﹣3，则该氨水的物质的量浓度是多少？

Answer

（1）2:3；(2)4:1或3:7；（3）1000ab/(2240+17a)

【解析】

试题分析：（1）在反应6NO + 4NH3== 5N2+ 6H2O中，N元素的化合价由反应前NH3中的-3价变为反应后N2中的0价，化合价升高，失去电子，被氧化，因此NH3是还原剂，N2是氧化产物；N元素的化合价由反应前NO中的+2价变为反应后N2中的0价，化合价降低，获得电子，被还原，因此NO是氧化剂，N2是还原产物；在反应产生的5个N2的10个电子中有4个是氧化产物，6个是还原产物，因此氧化产物与还原产物的质量比为4:6=2:3；（2）根据反应方程式6NO + 4NH3= 5N2+ 6H2O可知：每有6molNO反应，会消耗4molNH3，反应产生的还原产物比氧化产物多28g，现在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。则反应的NO是0.3mol，反应的NH3的物质的量是0.2mol。由于混合气体的总物质的量是1mol，说明气体过量的物质的量是1mol-0.3mol-0.2mol=0.5mol.。若过量的气体是NO，则NO总物质的量是0.3mol+0．5mol=0.8mol，NH3是0.2mol，二者的物质的量的比是0.8mol:0.2mol=4:1；若过量的气体是NH3，则NO的物质的量是0.3mol，氨气的物质的量是0.2mol+0．5mol=0.7mol，NO与NH3的物质的量的比是3:7。（3）将标准状况下的a L NH3(g)的物质的量是n(NH3)=aL÷22.4L/mol=a/22.4mol，溶液的质量是m(溶液)= a/22.4mol×17g/mol+100g=(17a+2240)/22.4g，由于得到的氨水密度为b g•cm﹣3，所以溶液的体积是V=m(溶液)÷ρ=(17a+2240)/22.4g÷b g•cm﹣3=(17a+2240)/22.4b mL=1000(17a+2240)/22.4b L，则该氨水的物质的量浓度是c=n÷V= [a/22.4mol]÷[1000(17a+2240)/22.4b L]= 1000ab/(2240+17a)。

【考点定位】考查氧化还原反应的有关知识。

【名师点睛】在氧化还原反应中，氧化剂获得电子，元素化合价降低南北还原，变为还原产物；还原剂失去电子，被氧化，变为氧化产物。若氧化产物还原产物是同一物质，根据氧化产物与还原产物的关系推断反应的还原剂、氧化剂的物质的量，结合给出的混合物的总物质的量，若混合物的总物质的量大于发生反应的氧化剂、还原剂的物质的量，分别假设过量的是氧化剂、还原剂，计算得到两种不同情况下的氧化剂与还原剂的物质的量的比。在氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物；氧化剂>还原剂；还原性：还原剂>还原产物，还原剂>氧化剂。