Question

實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，硝酸的濃度越稀，對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低．某同學(xué)取一定量上述的熔融物與一定量很稀的硝酸充分反應(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．試回答下列問題：
（1）圖中OC段沒有沉淀生成，此階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）在DE段，沉淀的物質(zhì)的量沒有變化，則此階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

 

；上述現(xiàn)象說明溶液中

 

結(jié)合OH^-的能力比

 

強(qiáng)（填離子符號）．
（3）B與A的差值為

 

mol．B點(diǎn)對應(yīng)的沉淀的物質(zhì)的量為

 

mol，C點(diǎn)對應(yīng)的氫氧化鈉溶液的體積為

 

mL．

Answer 1

考點(diǎn)：硝酸的化學(xué)性質(zhì)

專題：氮族元素

分析：（1）O→C 之間沒有沉淀生成，說明硝酸過量，O→C 之間發(fā)生的反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)；
（2）D與E一段沉淀的量沒有發(fā)生變化，為NH₄NO₃和NaOH反應(yīng)；
（3）E與F之間沉淀的量減少，為Al（OH）₃溶解在氫氧化鈉溶液中，利用電子守恒及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)來計(jì)算．

解答： 解：（1）O→C 之間沒有沉淀生成，說明硝酸過量，O→C 之間發(fā)生的反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)，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(fā)生變化，為NH₄NO₃和NaOH反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，Al³⁺、Fe³⁺、H⁺結(jié)合OH^-的能力比NH₄⁺，故答案為：NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O；Al³⁺、Fe³⁺、H⁺；NH₄⁺；
（3）由圖可知，EF段消耗的氫氧化鈉溶液為36mL-34m=2mL，故該計(jì)算參加反應(yīng)的氫氧化鈉為0.002L×4mol/L=0.008mol，根據(jù)Al（OH）₃ +OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，Al（OH）₃的物質(zhì)的量為0.008mol，即為B、A的差值，
由圖可知，EF段消耗的氫氧化鈉溶液為36mL-34m=2mL，故該計(jì)算參加反應(yīng)的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.002L×4mol/L=0.008mol，根據(jù)Al（OH）₃ +OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，Al（OH）₃的物質(zhì)的量為0.008mol；金屬混合物中含有鋁0.008mol；
設(shè)鐵為xmol，Al為0.008mol，生成硝酸銨為：（34-31）×0.001L×4mol/L=0.012mol，由于顯示過量，鐵反應(yīng)生成了硝酸鐵，由電子守恒可知，3x+0.008×3=0.012×8，解得x=0.024mol，即反應(yīng)生成氫氧化鐵的物質(zhì)的量為0.024mol，生成沉淀的總物質(zhì)的量為：0.008mol+0.024mol=0.032mol；
設(shè)Mg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，2x+0.008×3=0.012×8，
解得x=0.036mol，
滴加NaOH體積為31ml時，
發(fā)生反應(yīng)為①H⁺+OH^-=H₂O，②Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，
則C點(diǎn)氫氧化鈉溶液的體積為31mL-

0036mol×2

4mol/L

×1000mL-

0.008mol×3

4mol/L

×1000L=7mL，
故答案為：0.008；0.032；7．

點(diǎn)評：本題考查金屬與硝酸的反應(yīng)、離子方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)計(jì)算等知識點(diǎn)，屬于中等難度試題．解答此題關(guān)鍵是判斷出硝酸的還原產(chǎn)物以及電子轉(zhuǎn)移守恒的運(yùn)用．