Question

【题目】如图所示，B、 D是中学化学常见金属，D在生活中应用最广泛。

(1)写出物质A与盐酸反应的离子方程式_____。

(2)探究A和B反应后固体的性质：将反应后容器中的残余固体置于烧杯中，加入100mL稀硝酸，固体完全溶解， (假设固体全部溶解后溶液体积不变)，反应过程中无气体放出 (活泼金属可把稀HNO3还原为NH4NO3)。向反应后的溶液中缓慢滴加4mol·L－1的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示：

①写出DE段发生反应的离子方程式：_____。

②B与A的差值为_____mol。

③求c(HNO3)=_____。

Answer 1

【答案】Fe3O4 +8H+=2Fe3+ +Fe2++4H2O NH4++OH﹣═NH3H2O 0.008 1.48mol/L

【解析】

（1）B、D是中学化学常见金属，D在生活中应用最广泛，则D为Fe，在氧气中点燃生成A，则A为Fe3O4，B与Fe3O4高温下能置换出铁单质，则B为Al，两者发生铝热反应，由此推出C为Al2O3，据此分析作答；

（2）O→C 之间没有沉淀生成，说明硝酸过量，O→C之间发生的反应酸碱中和反应，离子方程式为H++OH-═H2O，
D与E一段沉淀的质量没有发生变化，为NH4NO3和NaOH反应，反应的离子方程式为，NH4++OH-═NH3H2O，
E与F之间沉淀的量减少，肯定是因为Al(OH)3溶解在氢氧化钠溶液中，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，以此进行解答。

（1）根据上述分析可知，A为Fe3O4，则Fe3O4与稀盐酸反应的离子方程式为：Fe3O4 +8H+=2Fe3+ +Fe2++4H2O，

故答案为：Fe3O4 +8H+=2Fe3+ +Fe2++4H2O；

（2）①OC发生H++OH-═H2O；CD反应生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，D与E一段沉淀的质量没有发生变化，为NH4NO3和NaOH反应，离子方程式为，NH4++OH-═NH3H2O，
故答案为：NH4++OH-═NH3H2O；
②E与F之间沉淀的量减少，为Al(OH)3溶解在氢氧化钠溶液中，
其反应方程式为Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，
EF段的n（NaOH）=4mol/L×2×10-3L=0.008mol，
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
1 mol 1mol
0.008 mol 0.008mol
Al(OH)3的量是0.008mol，所以Al3+也是0.008mol，
所以B与A差值为0.008 mol，
故答案为：0.008；

③加入34 mLNaoH溶液时，溶质为硝酸钠，原溶液中硝酸转化为为硝酸钠和一水合氨两部分，其中硝酸钠中消耗的硝酸为：4 mol/L×34×10-3L=0.136mol；一水合氨的物质的量为：4mol/L×（34-31）×10-3 L=0.012 mol，
则硝酸的总物质的量为：0.136mol+0.012mol=0.148mol，硝酸溶液浓度为： =1.48mol/L，
故答案为：1.48mol/L。