【題目】實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),硝酸的濃度越稀,對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低.某同學(xué)取一定量的鋁鐵合金與100mL很稀的硝酸充分反應(yīng),反應(yīng)過程中無氣體放出.在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中,逐滴加入4 mol/L的氫氧化鈉溶液,所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如圖所示.試回答下列問題:

(1)結(jié)合OH的能力最弱的是________(填離子符號)

(2)BA的差值為________mol.

(3)原混合物中鋁粉與鐵粉的物質(zhì)的量之比為______

(4)B點(diǎn)對應(yīng)的沉淀量為________mol,C點(diǎn)對應(yīng)的溶液體積為________mL.

(5)硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為_________mol·L1

(6)寫出鋁與該濃度硝酸反應(yīng)的離子方程式_____________________。

【答案】NH4+ 0.008 1:3 0.032 7 1.48mol·L1 8Al+30H+3NO3-===8Al3+3NH4++9H2O

【解析】

鋁粉和鐵粉的混合物與100 mL很稀HNO3充分反應(yīng),被氧化為Al3+、Fe3+,反應(yīng)始終沒有氣體生成,可知不會有氮的氧化物生成,根據(jù)題設(shè)條件可知,硝酸的濃度越稀,對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低,可以推測N元素在該反應(yīng)過程中由+5價(jià)變成了較低的價(jià)態(tài)-3價(jià),結(jié)合圖像可以看出硝酸過量,加入氫氧化鈉溶液應(yīng)先與硝酸發(fā)生中和反應(yīng),再生成沉淀,當(dāng)沉淀完全后,繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液,沉淀量不變,則OH-與溶液中的NH4+發(fā)生了反應(yīng),再繼續(xù)滴加氫氧化鈉,氫氧化鋁沉淀被溶解,故結(jié)合圖像可分析出隨著氫氧化鈉的不斷滴加,溶液中發(fā)生的反應(yīng)的依次為:OC段:H++OH- = H2O,CD段:Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓,Al 3++3OH- = Al(OH)3↓,DE段:NH4++ OH-═NH3H2O,EF段:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,據(jù)此分析作答。

(1)DE一段沉淀的質(zhì)量沒有發(fā)生變化,為NH4NO3NaOH的反應(yīng),所以溶液中結(jié)合OH的能力最弱的是NH4+,

故答案為:NH4+;

(2)EF之間沉淀的量減少,因?yàn)?/span>Al(OH)3溶解在氫氧化鈉溶液中,反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,則溶解的沉淀的物質(zhì)的量(BA的差值)等于EF階段消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量,為4 mol/L(36 mL-34 mL)10-3 = 0.008 mol,

故答案為:0.008 mol;
(3)根據(jù)鋁元素守恒可知,設(shè)參與反應(yīng)的鋁的物質(zhì)的量為x mol,則

解得x = 0.008 mol,

即鋁的物質(zhì)的量是0.008 mol;

DE段是NH4NO3NaOH反應(yīng),根據(jù)關(guān)系式NH4NO3~NaOHn(NH4NO3)=n(NaOH)=(34-31)×10-3 L×4 mol/L = 0.012 mol,
設(shè)鐵有y mol,Al離子也是0.008 mol,NH4+0.012 mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒可得:
3x+0.008×3=0.012×8,
y = 0.024 mol,
所以鐵離子有0.024 mol,根據(jù)原子守恒知,鐵的物質(zhì)的量是0.024mol,則原混合物中鋁粉與鐵粉的物質(zhì)的量之比為0.008 mol:0.024 mol = 1:3,

故答案為:1:3;
(4)B為沉淀的最大值,沉淀為Al(OH)3Fe(OH)3,根據(jù)元素守恒法可知,其物質(zhì)的量分別為鋁粉和鐵粉的物質(zhì)的量,為0.008 mol+0.024 mol = 0.032 mol;根據(jù)圖象確定C點(diǎn)消耗氫氧化鈉的量.滴加NaOH體積為31 mL時(shí),
發(fā)生反應(yīng)為①H++OH-=H2O,Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,
可計(jì)算得出C點(diǎn)氫氧化鈉溶液的體積為31 mL-103 mL/L = 7 mL,

故答案為:0.032 mol;7;

(5)E點(diǎn)時(shí),溶液中的溶質(zhì)是硝酸鈉和氨水,n(NH3H2O)=n(NH4+)=0.012 mol,n(NaNO3)=n(NaOH)= 34×10-3 L×4mol/L = 0.136 mol,根據(jù)氮原子守恒知,c(HNO3)= = = 1.48 mol/L,
故答案為:1.48;

(6)根據(jù)題意可知,該濃度的硝酸與鋁反應(yīng)時(shí),得到的氮元素化合價(jià)為-3價(jià),根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律配平該離子方程式得,8Al+30H+3NO3-===8Al3+3NH4++9H2O,

故答案為:8Al+30H+3NO3-===8Al3+3NH4++9H2O。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】按右下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列描述正確的是(N裝置中兩個(gè)電極均為石墨棒)( )

A. C1上發(fā)生還原反應(yīng)

B. M 裝置中SO42移向Cu電極

C. 工作一段時(shí)間后裝置M 中溶液pH變小,裝置N中溶液pH變大

D. Cu電極與C2電極上的電極反應(yīng)相同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一定條件下,1mol N2和3mol H2混合后反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)測得混合氣體的密度是同溫同壓下氫氣的5倍,則氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為(  )

A. 20% B. 30% C. 40% D. 50%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C分別代表中學(xué)化學(xué)中常見物質(zhì),請根據(jù)題目要求回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)室常用A的飽和溶液制備微粒直徑為lnm-100nm的紅褐色液相分散系,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_____,將A的溶液加熱蒸干并灼燒,得到固體的化學(xué)式為:_____。

(2)B為地殼中含量最高的金屬元素的氯化物,向50.0mL,6mol/LB溶液中逐滴滴入100mL某濃度的KOH溶液若產(chǎn)生7.8g白色沉淀,則加入的KOH溶液的濃度可能為____。

(3)將A、B中兩種金屬元素的單質(zhì)用導(dǎo)線連接,插入一個(gè)盛有KOH溶液的燒杯中構(gòu)成原電池,則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為:_______。

(4)C是常見溫室氣體,將一定量的氣體C通入100mL 某濃度的KOH得溶液F,向F溶液中逐滴加入2 molL-1的鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積與所加鹽酸體積之間關(guān)系如圖所示。則F溶質(zhì)與足量石灰水發(fā)生反應(yīng)最多可得沉淀的質(zhì)量為____g。

(5)pH = 3.6時(shí),碳酸鈣與硫酸鋁反應(yīng)可制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液。若溶液的pH偏高,則堿式硫酸鋁產(chǎn)率降低且有氣體C產(chǎn)生,用化學(xué)方程式表示其原因_____

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Cu Cl2 Al2(SO4)3溶液 ④蔗糖 ⑤濃硝酸⑥Ca(OH)2NH4ClCO2 ⑨氨水

請用以上相應(yīng)的數(shù)字編號和化學(xué)用語回答問題:

(1)屬于電解質(zhì)的是__________;屬于非電解質(zhì)的是__________.

(2)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)反應(yīng)方程式_______________________.

(3)工業(yè)制漂白粉的化學(xué)反應(yīng)方程式__________________________.

(4)實(shí)驗(yàn)室制Al(OH)3的離子方程式______________________________________________________

(5)①和⑤的化學(xué)方程式并用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移__________.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度下,將2molA3molB充入一密閉的容器中發(fā)生反應(yīng):aA(g)B(g)C(g)D(g),5 min后達(dá)平衡。已知該反應(yīng)在此溫度下平衡常數(shù)K1,若溫度不變的情況下將容器的體積擴(kuò)大為原來的10倍,A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化,則

A. a="3" B. a="2" C. B的轉(zhuǎn)化率為40% D. B的轉(zhuǎn)化率為60%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】葡萄酒常用焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)作抗氧化劑。某興趣小組用下圖裝置(夾持裝置略)測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離的SO 2計(jì)算),方案如下:向B中加入300.00mL葡萄酒和適量的稀硫酸,加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反應(yīng),除去C中過量的H2O2后,將C中液體轉(zhuǎn)移至小燒杯中,向燒杯內(nèi)逐滴加入BaCl2溶液至沉淀量不再增加,過濾出沉淀,經(jīng)洗滌、干燥后,稱得固體的質(zhì)量為0.2796g,則該葡萄酒中SO2的含量為

A. 0.256 g/L B. 0.04 g/L C. 0.24 g/L D. 0.0768 g/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮的氧化物是大氣污染物之一,用活性炭或一氧化碳還原氮氧化物,可防止空氣污染;卮鹣铝袉栴}:

已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=- 221 kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=- 393.5 kJ/mol

N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= +181 kJ/mol

(1)若某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,請寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_______;下列措施能夠增大此反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率的是(填字母代號)_________。

a.增大容器壓強(qiáng) b.升高溫度 c.使用優(yōu)質(zhì)催化劑 d.增大CO的濃度

(2)向容積為2L的密閉容器中加入活性炭(足量)和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),NO和N2的物質(zhì)的量變化如下表所示。

物質(zhì)的量/mol

T1/℃

T2/℃

0

5 min

10 min

15 min

20 min

25 min

30 min

NO

2.0

1.16

0.80

0.80

0.50

0.40

0.40

N2

0

0.42

0.60

0.60

0.75

0.80

0.80

①0~5min內(nèi),以CO2表示的該反應(yīng)速率v(CO2)=______,該條件下的平衡常數(shù)K=________

②第15 min后,溫度調(diào)整到T2,數(shù)據(jù)變化如上表所示,則T1_______ T2(填“>”“<”或“=”)。

③若30min時(shí),保持T2不變,向該容器中再加入該四種反應(yīng)混合物各2 mol,則此時(shí)反應(yīng)_______移動(填“正向”“逆向”或“不”);最終達(dá)平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率a=______________。

(3)在25 ℃下,向濃度均0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成_____沉淀(填化學(xué)式),當(dāng)兩種沉淀共存時(shí),溶液中c(Mg2+)/c(Cu2+)=__________(已知25 ℃時(shí)Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C、D、E、F、G六種短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大。其中B的單質(zhì)在常溫下為雙原子分子,它與A的單質(zhì)可形成分子X,X的水溶液呈堿性;A、D同主族,D的焰色反應(yīng)為黃色;E的簡單陽離子與X具有相同電子數(shù),且E是同周期中簡單離子半徑最小的元素;F元素的原子最外層比次外層少兩個(gè)電子,C、G兩種元素的原子最外層共有13個(gè)電子。則

(1)F在元素周期表中的位置為_______________。

(2)在2 L的密閉容器中,充入2 mol B2和3 mol A2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),5 s后測得A2為1.8 mol,則以B2的表示的反應(yīng)速率v(B2)為__________________________。

(3)常溫下,液態(tài)的B2A4與氣態(tài)的BC2兩者發(fā)生反應(yīng)生成無毒物質(zhì),16g B2A4發(fā)生反應(yīng)放熱akJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________。

(4)D2F溶液在空氣中長期放置發(fā)生反應(yīng),生成一種強(qiáng)堿與D2F2。D2F2與過氧化鈉的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)相似,其溶液顯黃色。D2F2的電子式為_______,寫出D2F在空氣中長期放置生成D2F2的化學(xué)反應(yīng)方程式為:_____________。D2F2的溶液與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的現(xiàn)象為_____________

(5)化學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種化學(xué)式為A4B4的離子化合物,一定條件下1mol A4B4熔融電離生成兩種離子各1mol,則該物質(zhì)熔融時(shí)的電離方程式為____________。

(6)向30mL某濃度由A、B、C、D中三種元素形成一元強(qiáng)堿溶液通入CO2氣體后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的組成也不同。若向M中逐滴加入0.1mol/L鹽酸,產(chǎn)生的氣體V(CO2)與加入鹽酸的體積V[HCl(aq)]的關(guān)系有下列圖示兩種情況(不計(jì)CO2的溶解)。

則曲線Y表明M中的溶質(zhì)為________;原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為_______;由曲線X、Y可知,兩次實(shí)驗(yàn)通入的CO2的體積比為_________

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