题目内容
某同学取一定量的Al、Fe混合物，与2.0L极稀的HNO3充分反应，假设HNO3的还原产物全部为铵盐．在反应后的溶液中，逐滴加入4mol?L-1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生的沉淀的物质的量的关系如图所示．分析图象回答问题：（1）DE段发生反应的离子方程式为：
（2）请写出任意一个Al、Fe与极稀HNO3反应的化学方程式：
（3）B点对应的沉淀的物质的量为
（4）原硝酸溶液的物质的量浓度为
考点：镁、铝的重要化合物,化学方程式的有关计算
专题：图示题
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+，假设HNO3的还原产物全部为铵盐．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，
B与A的差值为氢氧化铝的物质的量，计算EF段消耗的氢氧化钠，根据Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，得出Al（OH）3的物质的量；
根据DE段消耗的氢氧化钠计算溶液中n（NH4+），结合Al（OH）3的物质的量，再根据电子转移守恒，计算Fe的物质的量；
B点对应的沉淀为Al（OH）3、Fe（OH）3，根据Al、Fe守恒计算其物质的量；
由反应过程可知，到加入氢氧化钠为31mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵，根据钠元素守恒计算硝酸钠，结合n（NH4+）可得n（NH4NO3），根据氮元素守恒可知：原硝酸溶液中n（HNO3）=n（NaNO3）+2n（NH4NO3），而c点溶液为NaNO3、NH4NO3、Fe（NO3）3、Al（NO3）3，根据氮元素守恒计算c点溶液中n′（NaNO3），进而计算c点NaOH的物质的量，据此解答．
①H++OH-=H2O，②Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++3OH-=Al（OH）3↓，③NH4++OH-═NH3?H2O，④Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，
B与A的差值为氢氧化铝的物质的量，计算EF段消耗的氢氧化钠，根据Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，得出Al（OH）3的物质的量；
根据DE段消耗的氢氧化钠计算溶液中n（NH4+），结合Al（OH）3的物质的量，再根据电子转移守恒，计算Fe的物质的量；
B点对应的沉淀为Al（OH）3、Fe（OH）3，根据Al、Fe守恒计算其物质的量；
由反应过程可知，到加入氢氧化钠为31mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵，根据钠元素守恒计算硝酸钠，结合n（NH4+）可得n（NH4NO3），根据氮元素守恒可知：原硝酸溶液中n（HNO3）=n（NaNO3）+2n（NH4NO3），而c点溶液为NaNO3、NH4NO3、Fe（NO3）3、Al（NO3）3，根据氮元素守恒计算c点溶液中n′（NaNO3），进而计算c点NaOH的物质的量，据此解答．
解答：
解：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+，假设HNO3的还原产物全部为铵盐．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，
（1）DE段发生离子方程式为NH4++OH-=NH3?H2O，故答案为：NH4++OH-=NH3?H2O；
（2）任意一个Al、Fe与极稀HNO3反应的化学方程式为：8Al+30HNO3=8Al（NO3）3+3NH4NO3+9H2O或8Fe+30HNO3=8 Fe （NO3）3+3NH4NO3+9H2O，
故答案为：8Al+30HNO3=8Al（NO3）3+3NH4NO3+9H2O或8Fe+30HNO3=8 Fe （NO3）3+3NH4NO3+9H2O；
（3）由图可知，DE段消耗的氢氧化钠的体积为34mL-31m=3mL，故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.003L×4mol/L=0.012mol，根据NH4++OH-═NH3?H2O 可知，计算溶液中n（NH4+）=0.012ml，根据（3）中计算可知n[Al（OH）3]=0.008mol，根据铝元素守恒，故混合金属中n（Al）=0.008mol，根据电子转移守恒有，3n（Fe）+3n（Al）=8n（NH4+），即3n（Fe）+3×0.008mol=8×0.012mol，解得n（Fe）=0.024mol，可知n[Fe（OH）3]=n（Fe）=0.024mol，B点对应的沉淀Al（OH）3、Fe（OH）3，二者的物质的量之和=0.008mol+0.024mol=0.032mol；
由反应过程可知，到加入氢氧化钠为31mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵，n（NH4NO3）=n（NH4+）=0.012mol，根据钠元素守恒，可知n（NaNO3）=n（NaOH）=0.031L×4mol/L=0.124mol，根据氮元素守恒可知，原硝酸溶液中n（HNO3）=n（NaNO3）+2n（NH4NO3）=0.124mol+0.012mol×2=0.148mol，而c点溶液为NaNO3、NH4NO3、Fe（NO3）3、Al（NO3）3，根据氮元素守恒n′（NaNO3）+2n（NH4NO3）+3n[Fe（NO3）3]+3n[Al（NO3）3]=n（HNO3），故c点溶液中n′（NaNO3）=0.148mol-0.012mol×2-0.024mol×3-0.008mol×3=0.028mol，故c点加入NaOH的物质的量=0.028mol，c点NaOH溶液的体积=
=0.007L=7 mL，
故答案为：0.032；7；
（4）根据（4）中计算可知，原硝酸溶液中n（HNO3）=0.148mol，则原硝酸溶液的物质的量浓度为
=0.074mol/L，故答案为：0.074．
①H++OH-=H2O，②Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++3OH-=Al（OH）3↓，③NH4++OH-═NH3?H2O，④Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，
（1）DE段发生离子方程式为NH4++OH-=NH3?H2O，故答案为：NH4++OH-=NH3?H2O；
（2）任意一个Al、Fe与极稀HNO3反应的化学方程式为：8Al+30HNO3=8Al（NO3）3+3NH4NO3+9H2O或8Fe+30HNO3=8 Fe （NO3）3+3NH4NO3+9H2O，
故答案为：8Al+30HNO3=8Al（NO3）3+3NH4NO3+9H2O或8Fe+30HNO3=8 Fe （NO3）3+3NH4NO3+9H2O；
（3）由图可知，DE段消耗的氢氧化钠的体积为34mL-31m=3mL，故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.003L×4mol/L=0.012mol，根据NH4++OH-═NH3?H2O 可知，计算溶液中n（NH4+）=0.012ml，根据（3）中计算可知n[Al（OH）3]=0.008mol，根据铝元素守恒，故混合金属中n（Al）=0.008mol，根据电子转移守恒有，3n（Fe）+3n（Al）=8n（NH4+），即3n（Fe）+3×0.008mol=8×0.012mol，解得n（Fe）=0.024mol，可知n[Fe（OH）3]=n（Fe）=0.024mol，B点对应的沉淀Al（OH）3、Fe（OH）3，二者的物质的量之和=0.008mol+0.024mol=0.032mol；
由反应过程可知，到加入氢氧化钠为31mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵，n（NH4NO3）=n（NH4+）=0.012mol，根据钠元素守恒，可知n（NaNO3）=n（NaOH）=0.031L×4mol/L=0.124mol，根据氮元素守恒可知，原硝酸溶液中n（HNO3）=n（NaNO3）+2n（NH4NO3）=0.124mol+0.012mol×2=0.148mol，而c点溶液为NaNO3、NH4NO3、Fe（NO3）3、Al（NO3）3，根据氮元素守恒n′（NaNO3）+2n（NH4NO3）+3n[Fe（NO3）3]+3n[Al（NO3）3]=n（HNO3），故c点溶液中n′（NaNO3）=0.148mol-0.012mol×2-0.024mol×3-0.008mol×3=0.028mol，故c点加入NaOH的物质的量=0.028mol，c点NaOH溶液的体积=
| 0.028mol |
| 4mol/L |
故答案为：0.032；7；
（4）根据（4）中计算可知，原硝酸溶液中n（HNO3）=0.148mol，则原硝酸溶液的物质的量浓度为
| 0.148mol |
| 2L |
点评：本题以图象形式，考查金属与硝酸的反应、混合物计算等，清楚图中各阶段反应过程是解题的关键，解答中注意守恒思想的运用，题目过程复杂，计算量大，侧重对学生分析解决问题能力、计算能力的考查，为易错题目，难度较大．
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将过量的CO2通入下列溶液中，最终会出现浑浊的是（ ）
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如图在甲处的试管中先加入2mL 95%的乙醇，并在摇动下缓缓加入5mL浓硫酸，充分摇匀，冷却后再加入2g无水乙酸钠，用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上，在乙处的试管中加入5mL饱和碳酸钠溶液，按图连接好装置，用酒精灯对甲处的试管缓慢加热，当观察到乙处的试管中有明显现象时停止实验．请回答：一定条件下，将H2与I2以体积比1：1置于体积不变的密闭容器中发生H2（g）+I2（g）?2HI（g），能说明该反应达到平衡状态的是（ ）
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