題目列表(包括答案和解析)
(12分)實驗研究發(fā)現(xiàn),硝酸發(fā)生氧化還原反應時,硝酸的濃度越稀,對應還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低。某同學取一定量鐵鋁合金與100mL某濃度的硝酸充分反應,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(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關系如圖所示(C>0)。試回答下列問題:
(1)寫出反應過程中的離子反應方程式:
OC段 ,
DE段 ,
EF段___________________________________ __________。
(2)硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為 mol·L-1
(3)B的值為_________mol,C的值為 mL。
【解析】由題意知,金屬與硝酸反應時,硝酸的還原產(chǎn)物為NH4NO3,由圖又可看出金屬與硝酸反應后,硝酸是過量的,故金屬的氧化產(chǎn)物為Fe(NO3)3、Al(NO3)3。圖中:①O→C:H++OH-===H2O;②C→88:R3++3OH-===R(OH)3↓(R代表Fe或Al);③88→94:NH+OH-===NH3·H2O;④94→104:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。由④知n[Al(OH)3]=0.01 L×4 mol·L-1=0.04 mol=n(Al)。由③知,n(NH4NO3)=0.006 L×4 mol·L-1=0.024 mol,根據(jù)反應中得失電子相等的原則得:3n(R3+)=0.024×8=0.192 mol,則n(R3+)=0.064 mol=n(合金),故混合物中n(Fe)=0.024mol。0→88 mL中,用于沉淀金屬離子的OH-有0.064 mol×3=0.192 mol,故C點:(0.088 L×4 mol·L-1-0.192 mol)÷4 mol·L-1=0.04 L,即40 mL。據(jù)原子守恒可知硝酸的物質(zhì)的量是0.094L×4mol/L=0.376mol。其濃度是3.76mol/L。
(12分)實驗研究發(fā)現(xiàn),硝酸發(fā)生氧化還原反應時,硝酸的濃度越稀,對應還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低。某同學取一定量鐵鋁合金與100mL某濃度的硝酸充分反應,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(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關系如圖所示(C>0)。試回答下列問題:
(1)寫出反應過程中的離子反應方程式:
OC段 ,
DE段 ,
EF段___________________________________ __________。
(2)硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為 mol·L-1
(3)B的值為_________mol,C的值為 mL。
【解析】由題意知,金屬與硝酸反應時,硝酸的還原產(chǎn)物為NH4NO3,由圖又可看出金屬與硝酸反應后,硝酸是過量的,故金屬的氧化產(chǎn)物為Fe(NO3)3、Al(NO3)3。圖中:①O→C:H++OH-===H2O;②C→88:R3++3OH-===R(OH)3↓(R代表Fe或Al);③88→94:NH+OH-===NH3·H2O;④94→104:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。由④知n[Al(OH)3]=0.01 L×4 mol·L-1=0.04 mol=n(Al)。由③知,n(NH4NO3)=0.006 L×4 mol·L-1=0.024 mol,根據(jù)反應中得失電子相等的原則得:3n(R3+)=0.024×8=0.192 mol,則n(R3+)=0.064 mol=n(合金),故混合物中n(Fe)=0.024mol。0→88 mL中,用于沉淀金屬離子的OH-有0.064 mol×3=0.192 mol,故C點:(0.088 L×4 mol·L-1-0.192 mol)÷4 mol·L-1=0.04 L,即40 mL。據(jù)原子守恒可知硝酸的物質(zhì)的量是0.094L×4mol/L=0.376mol。其濃度是3.76mol/L。
[ ]
硝酸 | 硝酸濃度大于10mol/L | 硝酸濃度為6.6~10mol/L、加熱 | 硝酸濃度為6.6~10mol/L |
還原產(chǎn)物 | NO2 | NO2 | NO2 |
硝酸 | 硝酸濃度為0.1~6.6mol/L、加熱 | 硝酸濃度0.1~6.6mol/L | 硝酸濃度0.1mol/L |
還原產(chǎn)物 | NO | NO2、N2 | NH4NO3 |
已知氮元素有許多化合價,其化合價有一3、0、+1、+2、+3、+4、+5
(1)下表是硝酸與某種金屬M在某些條件下反應所得還原產(chǎn)物的關系:
金屬鋅與某濃度的硝酸反應時,無氣體產(chǎn)生,則此化學反應中被還原的硝酸與參加反應的硝酸物質(zhì)的量之比是____________。
(2)以氨作為燃料的固體氧化物(含 有02-)燃料電池,具有全固態(tài) 結構、能量效率高、無污染等特點,另外氨氣含氫量高,不含碳,易液化,方便運輸和貯存,是很好的氫源載體。其工作原理如圖所示,
①該電池工作時的總反應為_______________________
②固體氧化物作為電池工作的電解質(zhì),O2-移動方向為________(選填“由電極a向電極b”或“由電極b向電極a”)。
③該電池工作時,在接觸面上發(fā)生的電極反應為________。
(3)N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關注。如圖所示裝置可用于制備N2O5,寫出在電解池中生成N2O5 的電極反應式________________。
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