Question

【題目】實驗研究發現，硝酸發生氧化還原反應時，硝酸的濃度越稀，對應還原產物中氮元素的化合價越低，直至－3價。某同學取一定量鋁、鐵混合物與一定量很稀的硝酸充分反應，反應過程中無氣體放出。在反應結束后的溶液中，逐滴加入4mol·L－1的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產生的沉淀的物質的量(mol)的關系如圖所示。

試回答下列問題：

(1)圖中OC段沒有沉淀生成，此階段發生反應的離子方程式為________________________。

(2)在DE段，沉淀的物質的量沒有變化，則此階段發生反應的離子方程式為______________；上述CD段說明溶液中_______結合OH－的能力比_____強（填離子符號）。

(3)B與A的差值為___________mol。

(4)B點對應的沉淀的物質的量為______mol，C點對應的氫氧化鈉溶液的體積為_____mL。

Answer 1

【答案】 H++OH－=H2O NH4++OH－=NH3·H2O Fe3+、Al3+ NH4+ 0.008 0.032 7

【解析】(1)O→C 之間沒有沉淀生成，說明硝酸過量，O→C 之間發生的反應酸堿中和反應，離子方程式為H++OH-═H2O，故答案為：H++OH-═H2O；

(2)D與E一段沉淀的量沒有發生變化，為NH4NO3和NaOH反應，反應的離子方程式為NH4++OH-═NH3H2O，CD段生成氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀，說明溶液中Fe3+、Al3+結合OH－的能力比NH4+強，故答案為：NH4++OH-═NH3H2O；Fe3+、Al3+；NH4+；

(3)由圖可知，EF段消耗的氫氧化鈉溶液為36mL-34m=2mL，故該計算參加反應的氫氧化鈉為0.002L×4mol/L=0.008mol，根據Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O可知，Al(OH)3的物質的量為0.008mol，即為B、A的差值，故答案為：0.008；

(4)設鐵為xmol，Al為0.008mol，生成硝酸銨為(34-31)×0.001L×4mol/L=0.012mol，由電子守恒可知，3x+0.008×3=0.012×8，解得x=0.024mol，則B點對應的沉淀的物質的量為0.024mol+0.008mol=0.032mol；滴加NaOH體積為31ml時，發生反應為①H++OH-=H2O，②Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓，Al3++3OH-=Al(OH)3↓，則C點氫氧化鈉溶液的體積為31mL-×1000mL-×1000L=7mL，故答案為：0.032；7。