探究实验发现.硝酸发生氧化还原反应时.浓度越稀.对应还原产物中氮元素的化合价越低．(1)一定条件下.将少量的镁粉与足量极稀的硝酸充分反应.完成并配平下列化学方程式:□Mg+□HNO3═□□+□NH4NO3+□H2O(2)为了测定某镁铝合金中两种金属的物质的量之比.某同学取一定量镁铝合金与足量极稀的硝酸充分反应.反应过� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

探究实验发现，硝酸发生氧化还原反应时，浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低．
（1）一定条件下，将少量的镁粉与足量极稀的硝酸充分反应，完成并配平下列化学方程式：
□Mg+□HNO₃═□□+□NH₄NO₃+□H₂O
（2）为了测定某镁铝合金中两种金属的物质的量之比，某同学取一定量镁铝合金与足量极稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出．在反应结束后溶液中，逐滴加入1mol?L^-1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示．
试回答下列问题：
①图中OC段发生反应的离子方程式为

．图中DE段发生反应的离子方程式为

．
②由上述图形分析可知，溶液中结合OH^-能力最强的阳离子是

（填离子符号，下同），最弱的阳离子是

．
③通过上图数据计算知：合金中两种金属的物质的量之比n（Mg）：n（Al）=

．

考点：化学方程式的有关计算,有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）反应还生成Mg（NO）₃，根据化合价升降相等与原子守恒配平；
（2）①②OC段没有沉淀生成，说明硝酸过量，发生酸碱中和反应：H⁺+OH^-=H₂O，CD段生成沉淀，发生反应：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，DE段沉淀的量没有发生变化，是NH₄NO₃和NaOH反应，发生反应NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，EF段沉淀部分溶解，发生反应：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
③根据EF段消耗氢氧化钠计算n[Al（OH）₃]，根据Al元素守恒n（Al）=n（Al³⁺）=n[Al（OH）₃]．D点溶液中溶质为NH₄NO₃，由DE段消耗NaOH计算n（NH₄⁺），根据电子转移守恒计算n（Mg²⁺），据此计算解答．

解答： 解：（1）少量的镁粉与足量极稀的硝酸充分反应生成硝酸镁，Mg→Mg（NO₃）₂，Mg的化合价0→+2，化合价升高2，HNO₃→NH₄NO₃，N的化合价+5→-3，化合价降低8，根据化合价升降相等，可知Mg、Mg（NO₃）₂ 的化学计量数为4，NH₄NO₃的化学计量数为1，再根据原子守恒可知HNO₃的化学计量数为10，H₂O的化学计量数为3，因此化学方程式为4Mg+10HNO₃═4Mg（NO₃）₂+NH₄NO₃+3H₂O，
故答案为：4；10；4　Mg（NO₃）₂；1；3；
（2）OC段没有沉淀生成，说明硝酸过量，发生酸碱中和反应：H⁺+OH^-=H₂O，CD段生成沉淀，发生反应：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，DE段沉淀的量没有发生变化，是NH₄NO₃和NaOH反应，发生反应NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，EF段沉淀部分溶解，发生反应：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
①由上述分析可知，OC段发生反应的离子方程式为H⁺+OH^-=H₂O，图中DE段发生反应的离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：H⁺+OH^-=H₂O；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
②由上述发信息可知，溶液中结合OH^-能力最强的阳离子是H⁺，最弱的阳离子是NH₄⁺，
故答案为：H⁺；NH₄⁺；
③EF段为Al（OH）₃溶解在氢氧化钠溶液中，根据Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，可知n[Al（OH）₃]=n（NaOH）=1mol/L×2×10^-3L=0.002mol，根据Al原子守恒，可知合金中Al、溶液中Al³⁺均为0.002mol．
DE段沉淀的质量没有发生变化，为NH₄NO₃和NaOH反应，n（NH₄⁺）=n（NaOH）=（20-18）×10^-3L×1mol/L=0.002mol，
设Mg²⁺有xmol，而Al³⁺有0.002mol，NH₄⁺有0.002mol，根据电子守恒可得：2x+0.002×3=0.002×8，解得x=0.005，所以Mg的物质的量为0.005mol，
故n（Mg）：n（Al）=0.005mol：0.002mol=5：2，
故答案为：5：2．

点评：本题考查混合物的计算，关键是明确各阶段发生的反应，注意从电子守恒、质量守恒的角度解答，题目难度较大．