题目内容

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。现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定体积某浓度的稀硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入5 mol·L-1的NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量关系如图所示。则

(1)B与A的差值为________mol;
(2)原硝酸溶液中含硝酸的物质的量为________mol;
(3)铝粉和铁粉的混合物中铝粉与铁粉的物质的量之比为________;
(4)写出铝与该浓度硝酸反应的离子方程式____________。

(1)0.05 (2) 0.5 (3) 5∶3 (4) 8Al+30H+3NO3-=8Al3+3NH4++9H2O

解析试题分析:铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀HNO3充分反应,被氧化为Al3+、Fe3+,通过题意,反应始终没有气体生成,可以得出不会有氮的氧化物生成,又有硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低,可以推测N元素由+5变成了-3价,由图可得硝酸过量,加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应,再生成沉淀,当沉淀完全后,由图知继续加入氢氧化钠溶液,沉淀量不变,可得与NH4+发生了反应,则随着NaOH的滴加,发生的反应依次有:①H++OH-=H2O,②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,③NH4++OH-═NH3?H2O,④Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O。由上述分析可知,溶液中的阳离子有Al3+、Fe3+、NH4+、H+。(1)由图可知,EF段消耗的氢氧化钠溶液为104mL-94m=10mL,故该计算参加反应的氢氧化钠为0.01L×5mol/L=0.05mol,根据Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O可知,Al(OH)3的物质的量为0.05mol,故答案为:0.05mol;(2)由上述分析可知,DE段为铵根离子与氢氧根离子反应生成一水合氨,反应离子方程式为:NH4++OH-═NH3?H2O,由图可知,DE段消耗的氢氧化钠的体积为94mL-88m=6mL,故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.006L×5mol/L=0.03mol,根据NH4++OH-═NH3?H2O 可知,计算溶液中n(NH4+)=0.03mol,根据(3)中计算可知n[Al(OH)3]=0.05mol,根据铝元素守恒,故混合金属中n(Al)=0.05mol,根据电子转移守恒有,3n(Fe)+3n(Al)=8n(NH4+),即3n(Fe)+3×0.05mol=8×0.03mol,解得n(Fe)=0.03mol,故原混合物中铝粉与铁粉的物质的量之比为0.05mol:0.03mol=5:3,故答案为:1:3;由反应过程可知,到加入氢氧化钠为88mL时,溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵,根据钠元素守恒,可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.088L×5mol/L=0.44mol,根据(4)的计算可知n(NH4NO3)=n(NH4+)=0.03mol,根据氮元素守恒计算原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.44mol+0.03mol×2=0.5mol,故答案为:0.5。
考点:本题考查金属与硝酸的反应、离子方程式的书写、氧化还原反应、化学计算等知识点,难度较大,清楚图中各阶段反应过程,据此判断出硝酸的还原产物以及电子转移守恒的运用是解题关键。

练习册系列答案
相关题目

氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料。
(1)以H2为原料制取氨气进而合成CO(NH2)2的反应如下:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)              △H=―92.40 kJ·mol-1
2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)      △H=―159.47 kJ·mol-1
NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l)   △H=+72.49 kJ·mol-1
则N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为   
(2)用丙烷和水为原料在电催化下制氢气,同时得到一种含有三元环的环氧化合物A,该反应的化学方程式为   。该反应也可生成A的同分异构体——另一种环氧化合物B,B的核磁共振氢谱为下图中的   (填“a”或“b”)。

(3)已知叠氮酸(HN3)不稳定,同时也能与活泼金属反应,反应方程式为:
2HN3=3N2↑+H2
2HN3+Zn=Zn(N3)2+H2
2 mol HN3与一定量Zn完全反应,在标准状况下生成67.2 L气体,其中N2的物质的量为   
(4)已知H2S高温热分解制H2的反应为:H2S(g)H2(g)+1/2S2(g) 在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S的分解实验:以H2S的起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率,结果如右下图所示。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。若985℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则反应速率v(H2)=   (用含c、t的代数式表示)。请说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:   

(5)用惰性电极电解煤浆液的方法制H2的反应为:C(s)+2H2O(l)=CO2(g)+2H2(g)现将一定量的1 mol·L-1 H2SO4溶液和适量煤粉充分混合,制成含碳量为0.02 g·mL-1~0.12g·mL-1的煤浆液,置于右图所示装置中进行电解(两电极均为惰性电极)。则A极的电极反应式为   

如图为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:

(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为__________mol·L-1
(2)取用任意体积的该盐酸溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是_______。
A.溶液中HCl的物质的量      B.溶液的浓度
C.溶液中Cl-的数目           D.溶液的密度
(3)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是____________
A.使用容量瓶前检验是否漏水
B.容量瓶用水洗净后,再用待配溶液洗涤
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的固体用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加水至接近刻度线1~2cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线。
D.配制溶液时,若试样是液体,用量筒取样后用玻璃棒引流倒入容量瓶中,缓慢加水至刻度线1~2cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线。
E.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次,摇匀。
(4)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500 mL物质的量浓度为0.400 mol·L-1的稀盐酸。
①该学生需要量取________mL上述浓盐酸进行配制。(保留小数点后1位)
②在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀盐酸的物质的量浓度有何影响?(在括号内填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
a.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面。(  )
b.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水。(  )
(5)①假设该同学成功配制了0.400 mol·L-1的盐酸,他又用该盐酸中和含0.4 g NaOH的NaOH溶液,则该同学需取________mL盐酸。
②假设该同学用新配制的盐酸中和含0.4 g NaOH的NaOH溶液,发现比①中所求体积偏小,则可能的原因是________。
A.浓盐酸挥发,浓度不足            B.配制溶液时,未洗涤烧杯
C.配制溶液时,俯视容量瓶刻度线    D.加水时超过刻度线,用胶头滴管吸出

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网