实验研究发现.硝酸发生氧化还原反应时.硝酸的浓度越稀.对应还原产物中氮元素的化合价越低.某同学取一定量铁铝合金与100mL某浓度的硝酸充分反应.反应过程中无气体放出.在反应结束后的溶液中.逐滴加入4mol·L-1的氢氧化钠溶液.所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示.试回答下列问题: (1)写出反应过� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（12分）实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量铁铝合金与100mL某浓度的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol·L^－¹的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示（C>0）。试回答下列问题：

（1）写出反应过程中的离子反应方程式：

OC段，

DE段，

EF段___________________________________ __________。

（2）硝酸溶液的物质的量浓度为 mol·L^－¹

（3）B的值为_________mol，C的值为 mL。

【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：①O→C：H^＋＋OH^－===H₂O；②C→88：R³^＋＋3OH^－===R(OH)₃↓(R代表Fe或Al)；③88→94：NH＋OH^－===NH₃·H₂O；④94→104：Al(OH)₃＋OH^－===AlO＋2H₂O。由④知n[Al(OH)₃]＝0.01 L×4 mol·L^－¹＝0.04 mol＝n(Al)。由③知，n(NH₄NO₃)＝0.006 L×4 mol·L^－¹＝0.024 mol，根据反应中得失电子相等的原则得：3n(R³^＋)＝0.024×8＝0.192 mol，则n(R³^＋)＝0.064 mol＝n(合金)，故混合物中n(Fe)＝0.024mol。0→88 mL中，用于沉淀金属离子的OH^－有0.064 mol×3＝0.192 mol，故C点：(0.088 L×4 mol·L^－¹－0.192 mol)÷4 mol·L^－¹＝0.04 L，即40 mL。据原子守恒可知硝酸的物质的量是0.094L×4mol/L＝0.376mol。其浓度是3.76mol/L。