Question

某同學(xué)取一定量Fe與Al的混合物與一定量極稀的硝酸充分反應(yīng)，已知硝酸的還原產(chǎn)物僅NH₄NO₃一種．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(wèn)題：
（1）在圖中DE段，沉淀的物質(zhì)的量沒(méi)有變化，則此階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

：
（2）圖中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉淀的物質(zhì)的量為

 

mol
（3）C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氫氧化鈉溶液的體積為

 

mL．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：

分析：OC段沉淀質(zhì)量不變，說(shuō)明稀硝酸過(guò)量，發(fā)生反應(yīng)為：H⁺+OH^-=H₂O；DE段沉淀的質(zhì)量沒(méi)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；E與F之間沉淀的量減少，說(shuō)明Al（OH）₃溶解在氫氧化鈉溶液中，發(fā)生反應(yīng)為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
（1）根據(jù)分析可知DE段發(fā)生反應(yīng)為銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)生成一水合氨；
（2）根據(jù)EF段計(jì)算出鋁的物質(zhì)的量，根據(jù)電子守恒計(jì)算出鐵的物質(zhì)的量，然后根據(jù)質(zhì)量守恒計(jì)算出B段對(duì)應(yīng)沉淀的物質(zhì)的量；
（3）根據(jù)鐵離子、鋁離子完全生成沉淀消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量計(jì)算出消耗該氫氧化鈉溶液的體積，從而得出C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氫氧化鈉溶液的體積．

解答： 解：OC段沉淀質(zhì)量不變，說(shuō)明稀硝酸過(guò)量，發(fā)生反應(yīng)為：H⁺+OH^-=H₂O；DE段沉淀的質(zhì)量沒(méi)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，n（NH₄⁺）=4mol/L×（0.034-0.031）L=0.012mol；
EF段沉淀的量減少，說(shuō)明Al（OH）₃溶解在氫氧化鈉溶液中，發(fā)生反應(yīng)為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n[（Al（OH）₃）]=4mol/L×（0.036-0.034）L=0.008mol，根據(jù)質(zhì)量守恒可知：n（Al）=0.008mol，
（1）根據(jù)分析可知，DE段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，故答案為：NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O；
（2）根據(jù)電子守恒可得，3n（Al）+3n（Fe）=8n（NH₄⁺），則：n（Fe）=

0.012mol×8-0.008mol×3

3

=0.024mol，根據(jù)質(zhì)量守恒可知B點(diǎn)生成沉淀的總物質(zhì)的量為：n[（Al（OH）₃）]+n[（Fe（OH）₃）]=0.008mol+0.024mol=0.032mol，
故答案為：0.032；
（3）生成氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀消耗氫氧根離子的物質(zhì)的量為：0.032mol×3=0.096 mol，消耗4mol/L的氫氧化鈉溶液的體積為：

0.096mol

4mol/L

=0.024L=24 mL，則C點(diǎn)對(duì)應(yīng)NaOH溶液的體積為：31mL-24mL=7mL，
故答案為：7．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算、離子反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確圖象中各曲線變化的含義及發(fā)生反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律、電子守恒在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用．