Question

（10分）硝酸发生氧化还原反应的时候，一般硝酸浓度越稀，对应还原产物中氮的化合价越低。若硝酸现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的HNO₃充分反应，反应过程中无任何气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol /LNaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量（mol）关系如图所示。求：

（1）B与A的差值：         mol；

（2）B的数值：          mol；

（3）C的数值：          mL。（要求有计算过程）

 

Answer 1

【答案】

0.008    0.032    7

【解析】由题意知，金属与硝酸反应时，硝酸的还原产物为NH₄NO₃，由图又可看出金属与硝酸反应后，硝酸是过量的，故金属的氧化产物为Fe(NO₃)₃、Al(NO₃)₃。图中：①0→C：H⁺+OH^－=H₂O；②C→31：R³⁺+3OH^－=R(OH)₃↓（R代表Fe或Al）；③31→34：NH₄⁺+ OH^－=NH₃•H₂O；④34→36：Al(OH)₃+ OH^－=AlO₂^－+ 2H₂O。由④知n[Al(OH)₃]=0.002L×4mol·L^－1=0.008mol=n(Al)，此值也是B与A的差值。由③知，n(NH₄NO₃)=0.003L×4mol·L^－1=0.012mol，根据反应中得失电子相等的原则得：3n(R³⁺)=0.012×8=0.096 mol，则n(R³⁺)=0.032mol=n(合金)，故混合物中n(Al):n(Fe)=1:3。0→31mL中，用于沉淀金属离子的OH^－有0.032 mol×3=0.096 mol，故C点：(0.031L×4 mol·L^－1－0.096 mol)÷4 mol·L^－1=0.007L，即7mL。