Question

某同學取一定量Fe與Al的混合物與一定量極稀的硝酸充分反應，已知硝酸的還原產物僅NH₄NO₃一種．在反應結束后的溶液中，逐滴加入4mol?L^-1的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積（mL）與產生的沉淀的物質的量（mol）的關系如圖所示．試回答下列問題：
（1）在圖中DE段，沉淀的物質的量沒有變化，則此階段發(fā)生反應的離子方程式為

 

：
（2）圖中B點對應的沉淀的物質的量為

 

mol
（3）C點對應的氫氧化鈉溶液的體積為

 

mL．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：

分析：OC段沉淀質量不變，說明稀硝酸過量，發(fā)生反應為：H⁺+OH^-=H₂O；DE段沉淀的質量沒有發(fā)生變化，為NH₄NO₃和NaOH反應，反應的離子方程式為：NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O；E與F之間沉淀的量減少，說明Al（OH）₃溶解在氫氧化鈉溶液中，發(fā)生反應為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
（1）根據分析可知DE段發(fā)生反應為銨根離子與氫氧根離子反應生成一水合氨；
（2）根據EF段計算出鋁的物質的量，根據電子守恒計算出鐵的物質的量，然后根據質量守恒計算出B段對應沉淀的物質的量；
（3）根據鐵離子、鋁離子完全生成沉淀消耗氫氧化鈉的物質的量計算出消耗該氫氧化鈉溶液的體積，從而得出C點對應的氫氧化鈉溶液的體積．

解答： 解：OC段沉淀質量不變，說明稀硝酸過量，發(fā)生反應為：H⁺+OH^-=H₂O；DE段沉淀的質量沒有發(fā)生變化，為NH₄NO₃和NaOH反應，反應的離子方程式為：NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，n（NH₄⁺）=4mol/L×（0.034-0.031）L=0.012mol；
EF段沉淀的量減少，說明Al（OH）₃溶解在氫氧化鈉溶液中，發(fā)生反應為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，n[（Al（OH）₃）]=4mol/L×（0.036-0.034）L=0.008mol，根據質量守恒可知：n（Al）=0.008mol，
（1）根據分析可知，DE段發(fā)生反應的離子方程式為：NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O，故答案為：NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O；
（2）根據電子守恒可得，3n（Al）+3n（Fe）=8n（NH₄⁺），則：n（Fe）=

0.012mol×8-0.008mol×3

3

=0.024mol，根據質量守恒可知B點生成沉淀的總物質的量為：n[（Al（OH）₃）]+n[（Fe（OH）₃）]=0.008mol+0.024mol=0.032mol，
故答案為：0.032；
（3）生成氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀消耗氫氧根離子的物質的量為：0.032mol×3=0.096 mol，消耗4mol/L的氫氧化鈉溶液的體積為：

0.096mol

4mol/L

=0.024L=24 mL，則C點對應NaOH溶液的體積為：31mL-24mL=7mL，
故答案為：7．

點評：本題考查了混合物反應的計算、離子反應的計算，題目難度中等，明確圖象中各曲線變化的含義及發(fā)生反應原理為解答關鍵，注意掌握質量守恒定律、電子守恒在化學計算中的應用．