Question

【題目】將鐵粉和鋁粉的混合物逐漸加入100mL的稀硝酸中，其產(chǎn)生的有關(guān)離子濃度與加入鐵粉和鋁粉的混合物的質(zhì)量的關(guān)系如下圖所示：

若反應(yīng)過(guò)程中生成的氣體為NO，溶液的體積變化忽略不計(jì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）X表示的變化離子是_______________（填離子符號(hào)）。

（2）OA段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________________________________。

（3）稀硝酸溶解1.10g鐵粉和鋁粉后溶液還能繼續(xù)溶解混合物的原因是________________

（4）該硝酸的濃度是_____________mol·L－1。

Answer 1

【答案】Al3＋ Fe+ 4H＋+ NO3－== Fe 3＋+NO↑+2H2O 稀硝酸溶解1.10g鐵粉和鋁粉生成的是Fe 3＋，Fe 3＋還能與Al和Fe反應(yīng)生成Al3＋和Fe 3＋ 0.9

【解析】

將鐵粉和鋁粉的混合物逐漸加入100mL的稀硝酸中，剛開(kāi)始硝酸過(guò)量，Fe和稀硝酸反應(yīng)生成Fe(NO)3，繼續(xù)添加至Fe過(guò)量，發(fā)生反應(yīng)Fe+2 Fe(NO)3=3 Fe(NO)2，Fe3+離子濃度降低直至完全沒(méi)有；Al和稀硝酸反應(yīng)生成Al(NO)3，硝酸反應(yīng)完后，Al還可以和溶液中的Fe 3＋和Fe 2＋反應(yīng)，生成Al3＋，故Al3＋濃度一直上升，以此解答。

（1）由分析可知，濃度一直增大的是Al3＋；

（2）由分析可知，OA段發(fā)生Fe和稀硝酸反應(yīng)生成Fe(NO)3的反應(yīng)，離子方程式為：Fe+ 4H＋+ NO3－== Fe 3＋+NO↑+2H2O；

（3）稀硝酸溶解1.10g鐵粉和鋁粉生成的是Fe 3＋，Fe 3＋還能與Al和Fe反應(yīng)生成Al3＋和Fe 3＋；

（4）當(dāng)混合物的質(zhì)量為1.10g時(shí)，稀硝酸完全反應(yīng)，此時(shí)2n（Fe3+）=n（Al3＋），故混合物中2n（Fe）=n（Al），設(shè)n（Fe）=xmol，n（Al）=2xmol，有56x+27×2x=1.10，解得x=0.01，則n（HNO3）=3n（Fe3+）+ 3n（Al3＋）=0.09mol，該硝酸的濃度是= =0.9mol/L。