Question

现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定体积极稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出（硝酸的还原产物是NH₄NO₃）。在反应结束后的溶液中，逐滴加入2mol∙L^-1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量的关系如图所示。

（1）写出OA段反应的离子方程式：_____________。

（2）B点时溶液中含有溶质的化学式为____________。

（3）a的数值为__________。

（4）原硝酸溶液中HNO₃的物质的量为__________mol。

Answer

（1）H++OH-=H2O；（2）NaNO3、NH4NO3；（3）0.03；（4）0.2

【解析】

试题分析：由题意知，金属与硝酸反应时，硝酸的还原产物为NH4NO3，由图可看出金属与硝酸反应后，硝酸是过量的，所以金属的氧化产物为Fe(NO3)3、Al(NO3)3，图中：①O→A（43）：H++OH-=H2O；②43→88：Fe3＋+3OH－=Fe(OH)3↓、Al3＋+3OH－=Al(OH)3↓，B点溶质为NaNO3、NH4NO3 ；③88→94：NH4++ OH-=NH3•H2O；④94→104：Al(OH)3+ OH-=AlO2-+ 2H2O，据此回答。

（1）根据上述分析，OA段反应的离子方程式为H++OH-=H2O；

（2）B点时溶液中含有溶质的化学式为NaNO3、NH4NO3。

（3）根据上述分析④可知n[Al(OH)3]=（104-94）×0.001L/mL×2mol·L－1=0.02 mol，根据上述②43→88，消耗NaOH的物质的量为0.045L×2mol/L=0.09mol,Fe3＋+3OH－=Fe(OH)3↓、Al3＋+3OH－=Al(OH)3↓，Al3＋消耗NaOH 0.06mol，则Fe3＋消耗NaOH 0.03mol，n[(Fe(OH)3 ]=0.01mol，所以a的数值为0.02+0.01=0.03mol。

（4）由③知，n(NH4NO3)= 0.006L×2mol·L－1=0.012mol，根据Na＋守恒，n(NaNO3)=0.088L×2mol/L= 0.176mol，根据氮原子守恒，原硝酸溶液中HNO3的物质的量为0.176+0.012×2=0.2mol。

考点：考查化学计算，硝酸的性质等知识。