Question

【题目】已知硝酸与金属反应时,在不同条件下有不同的还原产物,甚至在同一反应中可同时得到多种还原产物。现有HNO3、NH4NO3、N2O、H2O、Zn、Zn(NO3)2六种物质。

(1)请利用其中五种物质组成一个完整的化学反应，写出该化学反应方程式：

________________________________________________________________；

(2)上述所写反应中，硝酸表现出的化学性质是_____，被还原的元素是_______。

(3)若六种物质组成一个完整的化学反应，则反应中的还原产物是______（填化学式），若该反应中NH4NO3与N2O物质的量之比为1︰1，那么该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。

(4)若六种物质组成一个完整的化学反应，且没有对该反应中的某些物质的比例作限定，则方程式可能的配平系数有许多组。原因是____________________。

Answer 1

【答案】4Zn+10 HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O或4Zn+10 HNO3=4Zn(NO3)2+ N2O +5H2O 酸性与氧化性 +5价的N（或N） NH4NO3与N2O 3︰8 该反应中含两种还原产物，两者的比例不同，可导致氧化剂与还原剂的用量发生变化

【解析】

(1)金属锌具有还原性，发生氧化反应，Zn→Zn(NO3)2，化合价变化了2价，HNO3→0.5N2O，化合价变化了4价，生成1mol N2O，变化了8价，根据氧化还原反应化合价升降总数相等规律：Zn和Zn(NO3)2填系数4，N2O填系数1，根据氮原子守恒，HNO3的系数=4×2+2=10，其他系数根据原子守恒进行填写，该化学反应方程式：4Zn+10 HNO3=4Zn(NO3)2+ N2O +5H2O；

金属锌具有还原性，发生氧化反应，Zn→Zn(NO3)2，化合价变化了2价，HNO3→NH4NO3，化合价变化了8价，根据氧化还原反应化合价升降总数相等规律：Zn和Zn(NO3)2填系数4，NH4NO3填系数1，根据氮原子守恒，HNO3的系数=4×2+2=10，其他系数根据原子守恒进行填写，该化学反应方程式：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)上述所写反应中，硝酸中的氮元素化合价部分降低（+5价的氮元素被还原），部分未变价，形成硝酸盐，表现硝酸的酸性和氧化性；

故答案是：酸性与氧化性；+5价的N（或N）；

(3)根据（1）分析可知，若六种物质组成一个完整的化学反应，则反应中的还原产物可以是NH4NO3或N2O；假设加入锌为1mol，NH4NO3与N2O物质的量均为xmol，根据电子守恒可知：1×2=x×[5-（-3）]+x×2×（5-1），x=；所以被还的硝酸n（HNO3）=2×+1×=，若该反应中NH4NO3与N2O物质的量之比为1︰1，那么该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为：：1=3︰8；

故答案是：NH4NO3或N2O；3︰8；

(4)若六种物质组成一个完整的化学反应，该反应中含两种还原产物，两者的比例不同，可导致氧化剂与还原剂的用量发生变化，则方程式可能的配平系数有许多组；

故答案是：该反应中含两种还原产物，两者的比例不同，可导致氧化剂与还原剂的用量发生变化。