6.5g锌粉与100ml某浓度的稀硝酸恰好完全反应,还原产物NO N2 NH4+.

来源：学生作业帮编辑：搜狗做题网作业帮分类：化学作业时间：2024/08/08 07:59:10

6.5g锌粉与100ml某浓度的稀硝酸恰好完全反应,还原产物NO N2 NH4+.
6.5g锌粉与100ml某浓度的稀硝酸恰好完全反应,还原产物NO N2 NH4+.全过程用1000ml量筒用排水法收集到672ml无色气体.往量筒力通入氧气,发现量筒的体积先减少后增加,最小值为224ml.求：
（1）反应后的溶液中NH4+的物质的量浓度（设溶液体积仍为100ml）
（2）硝酸的物质的量浓度.
（3）说明往量筒内通入氧气体积先减少后增大的原因.
合理清晰.

化学反应方程式如下：
Zn + HNO3(稀) ---> Zn(NO3)2 + NH4NO3 + NO(气) +N2（气） (未完成,未配平)
当往量筒力通入氧气时,发生的反应如下：
刚开始时气体体积减少是因为一氧化氮与氧气发生了反应：
2NO + O2 = 2NO
后来一氧化氮反应完后,再通入氧气,气体体积必然增大.
所以综上所述,当气体体积最小时,即为一氧化氮与氧气恰好完全反应时,即此时量筒内的气体只有氮气.
所以反应中共生成氮气224ml,即0.01mol.
又因为“全过程中收集到672ml无色气体”,所以生成一氧化氮672-224=448ml,即0.02mol.
又因为原有锌粉6.5g,即0.1mol.
所以原方程可写为：
10 Zn + HNO3(稀) ---> Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 2 NO(气) + 1 N2（气） (未完成,未配平)
这样根据化合价守恒：
Zn 升了2*10=20价
N 降了 2*3 +2*5 = 16价
剩余4价,就是氮元素生成 NH4NO3 时所降的价,因为生成一个 NH4NO3 氮元素降8价,所以生成了0.5个NH4NO3 .
从而完成化学方程式：(通过配平,发现生成物中含有水)
20 Zn + 50 HNO3(稀) = 20 Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 4 NO(气) + 2 N2（气）+ 23 H2O
问题：
(1)反应后的溶液中NH4+的物质的量浓度：
20 Zn + 50 HNO3(稀) = 20 Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 4 NO(气) + 2 N2（气）+ 23 H2O
0.1mol 0.005mol
根据方程式系数求得 NH4+的物质的量为 0.005mol.100ml=0.1L
所以NH4+的物质的量浓度为：0.005mol / 0.1L = 0.05mol/L
（2）硝酸的物质的量浓度：
同理：根据方程式系数求得硝酸的物质的量为 0.25 mol.100ml=0.1L
所以硝酸的物质的量浓度为：0.25mol / 0.1L = 2.5mol/L
（3）说明往量筒内通入氧气体积先减少后增大的原因.（上文已经说明,复制如下）
当往量筒力通入氧气时,发生的反应如下：
刚开始时气体体积减少是因为一氧化氮与氧气发生了反应：
2NO + O2 = 2NO
后来一氧化氮反应完后,再通入氧气,气体体积必然增大.
所以综上所述,当气体体积最小时,即为一氧化氮与氧气恰好完全反应时,即此时量筒内的气体只有氮气.
欢迎追问,

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