现有某金属的硝酸盐2.160克.

题目

现有某金属的硝酸盐2.160克.
现有某金属的硝酸盐2.160克,充分加热分解生成金属氧化物0.960克和 NO2、O2的混合气体0.0270mol(不考虑N2O4).
请通过计算确定此金属是什么?写出该硝酸盐分解的化学方程式

答案

金属为铁
其化学方程式为:4Fe(NO3)2== 2Fe2O3 + 8NO2 ↑ + O2↑
NO2和O2共0.027mol,其质量为:2.16g-0.0960g.计算得NO2和O2的物质的量分别为0.024mol 0.003mol
根据氧化还原中得失电子数相等可推知金属为变价金属.可写出反应的化学方程式如下:(设金属为M,在硝酸盐中其化合价为+n,在金属氧化物中其化合价为+m)
2aM(NO3)n== aM2Om + 8NO2 + O2
0.006amol 0.003amol 0.024mol 0.003mol
根据质量守恒、电荷守恒列方程：
0.006amol×(M+62n)=2.16g
0.003amol×(2M+16m)=0.096g
0.006amol×(m-n)+0.003mol×4=0.0024mol×1
解方程讨论得:a=2,m=3,n=2,M=56
所以:
金属为铁
其化学方程式为:4Fe(NO3)2== 2Fe2O3 + 8NO2 ↑ + O2↑