Question

【題目】實驗研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，硝酸的濃度越稀，對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低。某同學(xué)取一定量的鋁鐵合金與1000mL一定濃度的硝酸充分反應(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4.00mol/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）原混合物中鋁粉與鐵粉的物質(zhì)的量之比為______

（2）硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為______molL-1

Answer 1

【答案】1：3 0.148

【解析】

（1）E與F之間沉淀的量減少，為Al(OH)3溶解在氫氧化鈉溶液中，其反應(yīng)方程式為Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，氫氧化鋁與氫氧化鈉物質(zhì)的量之比為1：1，EF段的n(NaOH)=4mol/L×2×10-3L=0.008mol，

Al——Al(OH)3——NaOH→NaAlO2+2H2O

1 1

0.008mol 0.008mol

所以鋁的物質(zhì)的量為0.008mol；

D與E一段氫氧化鈉被消耗，DE段是NH4NO3和NaOH反應(yīng)

NH4NO3～NaOH

1 1

n(NH4NO3)=n(NaOH)=(34-31)×10-3L×4mol/L=0.012mol，

設(shè)鐵有x mol，Al離子也是0.008mol，NH4+有0.012mol，根據(jù)電子守恒可得：3x+0.008×3=0.012×8，x=0.024mol，所以鐵離子有0.024mol，根據(jù)原子守恒知，鐵的物質(zhì)的量是0.024mol，故原混合物中鋁粉與鐵粉的物質(zhì)的量之比為0.008mol：0.024mol=1：3，故答案為：1：3；

（2）E點時，溶液中的溶質(zhì)是硝酸鈉和氨水，n(NH3H2O)=n(NH4+)=0.012mol，n(NaNO3)=n(NaOH)=34×10-3L×4mol/L=0.136mol，根據(jù)氮原子守恒知，c(HNO3)=0.148mol/L，故答案為：0.148。