Question

15．某同学取一定量Fe 与Al 的混合物与一定量极稀的硝酸充分反应，已知硝酸的还原产物仅NH₄NO₃一种．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）图中OC 段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为H⁺+OH^-═H₂O．
（2）在图中DE 段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O．
（3）点B 与A 点沉淀物质的量的差值为0.008mol．
（4）C 点对应的氢氧化钠溶液的体积为7mL．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）D与E一段沉淀的量没有发生变化，为NH₄NO₃和NaOH反应；
（3）E与F之间沉淀的量减少，为Al（OH）₃溶解在氢氧化钠溶液中的量；
（4）利用电子守恒及发生的化学反应来计算．

解答 解：（1）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，故答案为：H⁺+OH^-═H₂O；
（2）D与E一段沉淀的量没有发生变化，为NH₄NO₃和NaOH反应，反应的离子方程式为NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O，故答案为：NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O；
（3）由图可知，EF段消耗的氢氧化钠溶液为36mL-34m=2mL，故该计算参加反应的氢氧化钠为0.002L×4mol/L=0.008mol，根据Al（OH）₃ +OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，Al（OH）₃的物质的量为0.008mol，即为B、A的差值，故答案为：0.008；
（4）设Mg为xmol，Al为0.008mol，生成硝酸铵为（34-31）×0.001L×4mol/L=0.012mol，
由电子守恒可知，2x+0.008×3=0.012×8，
解得x=0.036mol，
滴加NaOH体积为31ml时，
发生反应为①H⁺+OH^-=H₂O，②Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，
则C点氢氧化钠溶液的体积为31mL-$\frac{0036mol×2}{4mol/L}$×1000mL-$\frac{0.008mol×3}{4mol/L}$×1000L=7mL，
故答案为：7．

点评 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，属于中等难度试题．解答此题关键是判断出硝酸的还原产物以及电子转移守恒的运用．