Question

【題目】實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，硝酸的濃度越稀，對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低。某同學(xué)取一定量鐵鋁合金與100mL某濃度的硝酸充分反應(yīng)，反應(yīng)過程中無氣體放出。在反應(yīng)結(jié)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(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如圖所示（C>0）。

試回答下列問題：

（1）寫出反應(yīng)過程中DE段的離子反應(yīng)方程式：__________，EF段生成含氧元素離子的名稱是_______________。

（2）合金中，鋁的質(zhì)量為_________g，鐵的質(zhì)量為_____________g 。

（3）C的值為______________mL。

（4）硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為____________mol·L－1。

Answer 1

【答案】 NH4＋+OH－=NH3H2O 偏鋁酸根或四羥基合鋁酸根 0.216 1.344 7 1.48

【解析】本題主要考查硝酸的性質(zhì)。

（1）反應(yīng)過程中DE段沉淀的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)的離子方程式：NH4＋+OH－=NH3H2O，EF段氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉或四羥基合鋁酸鈉，生成含氧元素離子的名稱是偏鋁酸根或四羥基合鋁酸根。

（2）溶解氫氧化鋁消耗2mL氫氧化鈉溶液，對應(yīng)地氫氧化鋁的物質(zhì)的量為4 mol L -1 ×2mL=0.008mol，所以合金中，鋁的質(zhì)量為0.008mol×27g/mol=0.216g，反應(yīng)NH4＋+OH－=NH3H2O消耗3mL氫氧化鈉溶液，NH4＋的物質(zhì)的量為4 mol L -1 ×3mL=0.012mol，NH4＋為還原產(chǎn)物，Fe3+、Al3+為氧化產(chǎn)物，根據(jù)電子守恒可得8n(NH4＋)=3n(Al3+)+3n(Fe3+)，n(Fe3+)=0.24mol，所以鐵的質(zhì)量為0.024mol×56g/mol=1.344g。

（3）E點(diǎn)溶液為硝酸鈉溶液，此時(shí)硝酸鈉的物質(zhì)的量為4 mol L -1 ×34mL=0.136mol，在C對應(yīng)的溶液中含有硝酸鈉、硝酸鐵、硝酸鋁、硝酸銨，硝酸根的物質(zhì)的量為n(NH4＋)+3n(Al3+)+3n(Fe3+)+4mol/LC=0.136mol，C=7。

（4）E點(diǎn)溶液中硝酸鈉的物質(zhì)的量為0.136mol，NH3H2O的物質(zhì)的量為0.012mol，所以硝酸的物質(zhì)的量為0.136mol+0.012mol=0.148mol，硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為0.148mol/100mL=1.48mol·L－1。