Question

（10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，對應還原產物中氮元素的化合價越低。現(xiàn)有一定量鋁粉和鐵粉的混合物與一定體積某濃度的稀硝酸充分反應，反應過程中無氣體放出。在反應結束后的溶液中，逐滴加入5 mol·L^－1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積(mL)與產生的沉淀的物質的量關系如下圖所示。則

⑴B與A的差值為            mol。
⑵C點對應的溶液體積為           mL。
⑶原硝酸溶液中含硝酸的物質的量為          mol。
⑷鋁粉和鐵粉的混合物中鋁粉與鐵粉的物質的量之比為                。
⑸寫出鋁與該濃度硝酸反應的離子方程式                            。

Answer 1

⑴0.05　�、�40 　　⑶0.5 �、�5:3 
⑸8Al＋30H⁺＋3NO₃^－＝8Al³⁺＋3NH₄⁺＋9H₂O

由題意知，金屬與硝酸反應時，硝酸的還原產物為NH₄NO₃，由圖又可看出金屬與硝酸反應后，硝酸是過量的，故金屬的氧化產物為Fe(NO₃)₃、Al(NO₃)₃。圖中：①0→C：H⁺+OH^－=H₂O；②C→88：R³⁺+3OH^－=R(OH)₃↓（R代表Fe或Al）；③88→94：NH₄⁺+ OH^－=NH₃?H₂O；④94→104：Al(OH)₃+ OH^－=AlO₂^－+ 2H₂O。由④知n[Al(OH)₃]=0.01L×5mol·L^－1="0.05" mol=n(Al)，此值也是B與A的差值。由③知，n(NH₄NO₃)=0.006L×5mol·L^－1=0.03mol，根據(jù)反應中得失電子相等的原則得：3n(R³⁺)="0.03×8=0.24" mol，則n(R³⁺)="0.08" mol=n(合金)，故混合物中n(Al):n(Fe)=5:3。0→88mL中，用于沉淀金屬離子的OH^－有0.08 mol×3="0.24" mol，故C點：(0.088L×5 mol·L^－1－0.24 mol)÷5 mol·L^－1=0.04L，即40mL。