Question

【題目】HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，還原產(chǎn)物可能是NO2、NO、N2O、N2和NH3中的一種或幾種。某同學(xué)取一定量的Al、Fe混合物，與2.0 L極稀的HNO3充分反應(yīng)，假設(shè)HNO3的還原產(chǎn)物全部為銨鹽。在反應(yīng)后的溶液中，逐滴加入4 mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示。分析圖像回答問(wèn)題：

(1)與HNO3反應(yīng)后Fe元素的化合價(jià)是________。

(2)DE段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：___________________。

(3)B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉淀的物質(zhì)的量為________ mol。

(4)原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為________ mol/L。

Answer 1

【答案】(1)＋3價(jià) (2)NH＋OH－===NH3·H2O

(3)0.032 (4)0.074

【解析】(1)根據(jù)圖像可知，逐滴加入NaOH溶液，開(kāi)始并沒(méi)有出現(xiàn)沉淀，說(shuō)明硝酸與鐵、鋁反應(yīng)后，硝酸有剩余，則與HNO3反應(yīng)后Fe元素的化合價(jià)是＋3價(jià)。(2)由圖可知，從31 mL到34 mL區(qū)間內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)是氫氧根離子與銨根離子的反應(yīng)，離子方程式為NH＋OH－===NH3·H2O。(3)由圖像可知，由34 mL到36 mL發(fā)生的反應(yīng)為Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，消耗NaOH的物質(zhì)的量為4 mol/L×0.002 L＝0.008 mol，則n(Al)＝0.008 mol，Al失電子的物質(zhì)的量為0.008 mol×3＝0.024 mol。n(NH)＝(34－31)×10－3 L×4 mol/L＝0.012 mol，作氧化劑的HNO3的物質(zhì)的量為0.012 mol，得電子的物質(zhì)的量為0.012 mol×8e－＝0.096 mol，所以Fe失電子的物質(zhì)的量為0.096 mol－0.024 mol＝0.072 mol，則n(Fe)＝0.072 mol÷3＝0.024 mol，B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉淀的物質(zhì)的量為n(Al)＋n(Fe)＝0.008 mol＋0.024 mol＝0.032 mol。(4)根據(jù)上述分析，在D點(diǎn)的溶液是NaNO3和NH4NO3的混合溶液，共(0.031×4＋0.003×4)＝0.136 mol，則體現(xiàn)酸性的硝酸有0.136 mol，作氧化劑的HNO3的物質(zhì)的量為0.012 mol，所以原硝酸的物質(zhì)的量為0.148 mol，濃度為0.074 mol/L。