Question

0.03mol銅完全溶于硝酸，產(chǎn)生氮的氧化物（NO、NO₂、N₂O₄）混合氣體共0.05mol．該混合氣體的平均相對分子質(zhì)量可能是（　　）

A．30

B．46

C．66

D．69

Answer 1

分析：Cu-2e=Cu²⁺，0.03mol銅完全溶于硝酸失去電子為0.06mol，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，HNO₃→NO₂+NO+N₂O₄，0.05mol氮氧化物共得到0.06mol電子，從兩個極端來考慮：（1）假設(shè)混合氣體為NO、NO₂；（2）假設(shè)混合氣體是N₂O₄、NO₂．據(jù)此計算平均相對分子質(zhì)量，實際混合氣體的相對分子質(zhì)量介于兩者之間．

解答：解：假設(shè)一種情況為混合氣體中沒有N₂O₄時，設(shè)NO的物質(zhì)的量為x，則NO₂的物質(zhì)的量為0.05mol-x，根據(jù)電子得失守恒，銅失去的電子數(shù)等于NO₃^-得到的電子數(shù)，所以有0.03mol×2=3x+（0.05mol-x）×1，得：x=0.005mol，NO2的物質(zhì)的量為0.05mol-0.005mol=0.045mol，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為

30×0.005+46×0.045

0.005+0.045

=44.4；
同理，假設(shè)另一種情況為混合體中沒有NO時，設(shè)N₂O₄、NO₂物質(zhì)的量分別為m，n，m+n=0.05mol，2m+n=0.06mol，聯(lián)立解得m=0.01mol，n=0.04mol，所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為

.

Mr

（NO₂、N₂O₄）=46×

4

5

+92×

1

5

=55.2．
所以該混合氣體的平均相對分子質(zhì)量應(yīng)在44.4～55.2之間．
故選：B．

點評：考查混合物的計算、氧化還原反應(yīng)的計算等，難度中等，利用極限法判斷相對分子質(zhì)量的范圍是解題的關(guān)鍵．