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(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低,甚至產(chǎn)生 NH+4.現(xiàn)有一定量鋁粉和鐵粉的混合物與一定體積某濃度 的稀硝酸充分反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中無(wú)氣體放出.在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中,逐滴加入 5mol?L-1的 NaOH溶液,所加 NaOH 溶液的體積(mL)與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示.則 
(1)B 與 A 的差值為
 
mol
(2)寫(xiě)出 DE 段發(fā)生反應(yīng)的離子方程
 

(3)原硝酸的物質(zhì)的量是
 
mol
(4)鋁粉和鐵粉的混合物中鋁粉與鐵粉的物質(zhì)的量之比為
 
考點(diǎn):鋁的化學(xué)性質(zhì),鎂、鋁的重要化合物,鐵的化學(xué)性質(zhì)
專(zhuān)題:幾種重要的金屬及其化合物
分析:鋁粉和鐵粉的混合物與一定量很稀HNO3充分反應(yīng),被氧化為Al3+、Fe3+,通過(guò)題意,反應(yīng)始終沒(méi)有氣體生成,可以得出不會(huì)有氮的氧化物生成,又有硝酸的濃度越稀,對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低,可以推測(cè)N元素由+5變成了-3價(jià),由圖可得硝酸過(guò)量,加入氫氧化鈉溶液應(yīng)先與硝酸反應(yīng),再生成沉淀,當(dāng)沉淀完全后,由圖知繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液,沉淀量不變,可得與NH4+發(fā)生了反應(yīng),則隨著NaOH的滴加,發(fā)生的反應(yīng)依次有:①H++OH-=H2O,②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,③NH4++OH-═NH3?H2O,④Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O,
(1)B 與 A 的差值為氫氧化鋁的物質(zhì)的量,計(jì)算EF段消耗的氫氧化鈉,根據(jù)Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O,得出Al(OH)3的物質(zhì)的量;
(2)由圖知繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液,沉淀量不變,可得與NH4+發(fā)生了反應(yīng);
(3)根據(jù)N元素守恒計(jì)算硝酸的物質(zhì)的量;
(4)Al(OH)3的物質(zhì)的量為0.05mol,根據(jù)鋁元素守恒,n(Al)=0.05mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒求得n(Fe)=0.03mol,據(jù)此求出混合物中鋁粉與鐵粉的物質(zhì)的量之比.
解答: 解:鋁粉和鐵粉的混合物與一定量很稀HNO3充分反應(yīng),被氧化為Al3+、Fe3+,通過(guò)題意,反應(yīng)始終沒(méi)有氣體生成,可以得出不會(huì)有氮的氧化物生成,又有硝酸的濃度越稀,對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低,可以推測(cè)N元素由+5變成了-3價(jià),由圖可得硝酸過(guò)量,加入氫氧化鈉溶液應(yīng)先與硝酸反應(yīng),再生成沉淀,當(dāng)沉淀完全后,由圖知繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液,沉淀量不變,可得與NH4+發(fā)生了反應(yīng),則隨著NaOH的滴加,發(fā)生的反應(yīng)依次有:①H++OH-=H2O,②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,③NH4++OH-═NH3?H2O,④Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O,
(1)B 與 A 的差值為氫氧化鋁的物質(zhì)的量,計(jì)算EF段消耗的氫氧化鈉,由圖可知,EF段消耗的氫氧化鈉溶液為104mL-94mL=10mL,故該階段參加反應(yīng)的氫氧化鈉為0.01L×5mol/L=0.05mol,根據(jù)Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O可知,Al(OH)3的物質(zhì)的量為0.05mol,
故答案為:0.05;
(2)由圖知繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液,沉淀量不變,可得與NH4+發(fā)生了反應(yīng),NH4++OH-═NH3?H2O,
故答案為:NH4++OH-═NH3?H2O;
(3)由反應(yīng)過(guò)程可知,到加入氫氧化鈉為88mL時(shí),溶液中溶質(zhì)為硝酸鈉與硝酸銨,n(NH4NO3)=n(NH4+)=0.03mol,根據(jù)鈉元素守恒,可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.088L×5mol/L=0.44mol,根據(jù)氮元素守恒計(jì)算原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.44mol+0.03mol×2=0.5mol,
故答案為:0.5;
(4)Al(OH)3的物質(zhì)的量為0.05mol,根據(jù)鋁元素守恒,故混合金屬中n(Al)=0.05mol,由圖可知,DE段消耗的氫氧化鈉的體積為94mL-88mL=6mL,故該階段參加反應(yīng)的氫氧化鈉為0.006L×5mol/L=0.03mol,根據(jù)NH4++OH-═NH3?H2O 可知,計(jì)算溶液中n(NH4+)=0.03ml,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有,3n(Fe)+3n(Al)=8n(NH4+),即3n(Fe)+3×0.05mol=8×0.03mol,解得n(Fe)=0.03mol,混合金屬中n(Al)=0.05mol、n(Fe)=0.03mol,樣品中鋁粉和鐵粉的物質(zhì)的量之比為5:3,
故答案為:5:3.
點(diǎn)評(píng):本題考查混合物的計(jì)算,題目難度較大,本題注意根據(jù)圖象判斷各階段反應(yīng)的情況,由圖可得硝酸過(guò)量,加入氫氧化鈉溶液應(yīng)先與硝酸反應(yīng),再生成沉淀,當(dāng)沉淀完全后由圖知繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液,沉淀量不變,注意從質(zhì)量守恒的角度結(jié)合反應(yīng)的關(guān)系式計(jì)算.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是( 。
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié) 論
A 用鉑絲蘸取溶液進(jìn)行焰色反應(yīng) 火焰呈黃色 溶液中無(wú)K+
B 向溶液中先滴加稀鹽酸,再滴加BaCl2溶液 先滴加稀鹽酸無(wú)現(xiàn)象,滴加BaCl2后出現(xiàn)白色沉淀 溶液中一定含有SO42-
C 向一定濃度的CuSO4溶液中通入適量H2S氣體 出現(xiàn)黑色沉淀 H2S的酸性比H2SO4強(qiáng)
D 向某溶液中滴加稀NaOH溶液,將濕潤(rùn)紅色石蕊試紙置于試管口 試紙不變藍(lán) 原溶液中無(wú)NH
 
+
4
A、AB、BC、CD、D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

X、Y、Z、W、M、N為原子序數(shù)依次增大的六種短周期元素,常溫下,六種元素的常見(jiàn)單質(zhì)中三種為氣體,三種為固體.X與M,W與N分別同主族,在周期表中X是原子半徑最小的元素,且X能與Y、Z、W分別形成電子數(shù)相等的三種分子,Z、W的最外層電子數(shù)之和與M的核外電子總數(shù)相等.試回答下列問(wèn)題:
(1)X、Z、W、N四種元素的原子半徑由大到小的排列順序是
 
(用元素符號(hào)表示).
(2)由X、Z、W、N四種元素中的三種元素可組成一種強(qiáng)酸,該強(qiáng)酸的稀溶液能與銅反應(yīng),則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(3)由X、Z、W、N四種元素組成的一種離子化合物A,已知A既能與鹽酸反應(yīng),又能與氯水反應(yīng),寫(xiě)出A與足量鹽酸反應(yīng)的離子方程式
 
;
(4)分子式為X2Y2W4的化合物與含等物質(zhì)的量的KOH的溶液反應(yīng)后所得溶液呈酸性,其原因是
 
.(用方程式及必要的文字說(shuō)明).該溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?div id="j8o2gxc" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(5)由X、Z、W、N和Fe五種元素可組成類(lèi)似明礬的化合物H(相對(duì)分子質(zhì)量為392),1molH中含有6mol結(jié)晶水.對(duì)化合物H進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
a.取H的溶液,加入過(guò)量的NaOH濃溶液并加熱,產(chǎn)生白色沉淀和無(wú)色有刺激性氣味的氣體.白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色;
b.另取H的溶液,加入過(guò)量的BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,加鹽酸沉淀不溶解.
①H的化學(xué)式為
 

②已知100mL1mol/L的H溶液能與20mL1mol/LKMnO4溶液(硫酸酸化)恰好反應(yīng),寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的CO2長(zhǎng)期積累,威脅到生態(tài)環(huán)境,其減排問(wèn)題受到全世界關(guān)注.
(1)工業(yè)上常用高濃度的K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用電解法使K2CO3溶液再生,其裝置示意圖如圖:
①在陽(yáng)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括和H++HCO3-═H2O+CO2↑、
 

②簡(jiǎn)述CO32-在陰極區(qū)再生的原理
 

(2)再生裝置中產(chǎn)生的CO2和H2在一定條件下反應(yīng)生成甲醇等產(chǎn)物,工業(yè)上利用該反應(yīng)合成甲醇.
已知:25℃,101KPa下:
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(g)△H1=-242kJ/mol
CH3OH(g)+
3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H2=-676kJ/mol
①寫(xiě)出CO2和H2生成氣態(tài)甲醇等產(chǎn)物的熱化學(xué)方程式
 

②下面表示合成甲醇的反應(yīng)的能量變化示意圖,其中正確的是(填字母序號(hào))
 


(3)微生物燃料電池是一種利用微生物將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置.已知某種甲醇微生物燃料電池中,電解質(zhì)溶液為酸性,示意圖如下:

①該電池外電路電子的流動(dòng)方向?yàn)?div id="y77psey" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
(填寫(xiě)“從A到B”或“從B到A”).
②工作結(jié)束后,B電極室溶液的pH與工作前相比將
 
(填寫(xiě)“增大”、“減小”或“不變”,溶液體積變化忽略不計(jì)).
③A電極附近甲醇發(fā)生的電極反應(yīng)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

水是人類(lèi)生產(chǎn)、生活的最重要伴侶,在化學(xué)學(xué)習(xí)中應(yīng)用廣泛.
(1)下列有水參加的反應(yīng)中,水既不作氧化劑又不作還原劑的是
 
(填序號(hào))
①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑    ②Cl2+H2O=HCl+HClO    ③2F2+2H2O=4HF+O2
④2H2O
 電解 
.
 
2H2↑+O2↑     ⑤SO3+H2O=H2SO4
⑥Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
⑦2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑   ⑧NaH+H2O=NaOH+H2
A、①②⑤⑥B、②⑤⑥⑦C、③⑤⑥⑦D、⑤⑥⑦⑧
(2)在旱區(qū),人們的飲用水通常采用先撒明礬,后加漂粉精的方法進(jìn)行處理.
①明礬的作用是(請(qǐng)結(jié)合離子方程式說(shuō)明)
 

②工業(yè)上利用氯氣與氫氧化鈣反應(yīng)來(lái)制取漂粉精,請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式
 

(3)在一定條件下,CH3COOH水溶液中存在電離平衡:CH3COOH?CH3COO-+H+△H>0.
①下列方法中,可以使0.10mol?L-1CH3COOH水溶液中CH3COOH的電離程度增大的是
 

a、加入少量0.10mol?L-1的稀鹽酸         b、加熱CH3COOH溶液
c、稀釋至0.010mol?L-1d、加入少量冰醋酸
e、加入少量氯化鈉固體                  f、加入少量0.10mol?L-1的NaOH溶液
②25℃時(shí),該電離平衡的平衡常數(shù)約為1.76×10-5.現(xiàn)有:
A、0.1000mol?L-1CH3COOH溶液,
B、0.001mol?L-1CH3COOH溶液,其c(H+)之比為
 
 (提示:平衡時(shí)的c(CH3COOH)可用起始濃度代替,水電離出的c(H+)、c(OH-)忽略不計(jì),下同)
③25℃時(shí),向0.10mol?L-1CH3COOH水溶液中加入一定量固體CH3COONa(假設(shè)溶液體積不變)后,若溶液中c(CH3COO-)為1.0mol?L-1,則溶液中c(H+)=
 
 mol?L-1(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位),溶液中各種離子濃度大小關(guān)系是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某碳素鋼鍋爐內(nèi)水垢的主要成分是碳酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鎂、鐵銹、二氧化硅等.水垢會(huì)形成安全隱患,需及時(shí)清洗除去.清洗流程如下:
Ⅰ.加入NaOH和Na2CO3混合液,加熱,浸泡數(shù)小時(shí);
Ⅱ.放出洗滌廢液,清水沖洗鍋爐,加入稀鹽酸和少量NaF溶液,浸泡;
Ⅲ.向洗液中加入Na2SO3溶液;
Ⅳ.清洗達(dá)標(biāo),用NaNO2溶液鈍化鍋爐.
(1)用NaOH溶解二氧化硅的化學(xué)方程式是
 

(2)已知:20℃時(shí)溶解度/g
CaCO3 CaSO4 Mg(OH)2 MgCO3
1.4×10-3 2.55×10-2 9×10-4 1.1×10-2
根據(jù)數(shù)據(jù),結(jié)合化學(xué)平衡原理解釋清洗CaSO4的過(guò)程
 

(3)在步驟Ⅱ中:
①被除掉的水垢除鐵銹外,還有
 

②清洗過(guò)程中,溶解的鐵銹會(huì)加速鍋爐腐蝕,用離子方程式解釋其原因
 

(4)步驟Ⅲ中,加入Na2SO3的目的是
 

(5)步驟Ⅳ中,鈍化后的鍋爐表面會(huì)覆蓋一層致密的Fe2O3保護(hù)膜.
①完成并配平其反應(yīng)的離子方程式:□Fe+□NO2-+□H2O═□N2↑+□
 
+□
 
;
②下面檢測(cè)鈍化效果的方法合理的是
 

a.在爐面上滴加濃H2SO4,觀(guān)察溶液出現(xiàn)棕黃色的時(shí)間
b.在爐面上滴加酸性CuSO4溶液,觀(guān)察藍(lán)色消失的時(shí)間
c.在爐面上滴加酸性K3[Fe(CN)6]溶液,觀(guān)察出現(xiàn)藍(lán)色沉淀的時(shí)間
d.在爐面上滴加濃HNO3,觀(guān)察出現(xiàn)紅棕色氣體的時(shí)間.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖所示裝置中,甲,乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g5.00%nNaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g9.55%的K2SO4溶液,電極均為石墨電極.接通電源,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,測(cè)得丙中K2SO4濃度為10.00%,乙中c電極質(zhì)量增加,據(jù)此回答問(wèn)題:
(1)電源的N端為
 

(2)電極b 上發(fā)生的電極反應(yīng)為
 

(3)列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)狀況下的體積
 

(4)電極c的質(zhì)量變化是
 
g.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列溶液中有關(guān)微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( 。
A、pH相等的①NH4Cl ②(NH42SO4 ③NH4HSO4溶液中,c(NH4+)大小順序:①=②>③
B、相同條件下pH=5的①NH4Cl溶液 ②CH3COOH溶液 ③稀鹽酸溶液中由水電離的c(H+):①>②>③
C、常溫下0.4mol/L HB溶液和0.2mol/L NaOH溶液等體積混合后溶液的pH=3,則溶液中微粒濃度大小順序?yàn)椋篶(HB)>c(Na+)>c(B-)>c(H+)>c(OH-
D、常溫下,將醋酸鈉、鹽酸兩溶液混合后,溶液呈中性,則混合溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COOH)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列反應(yīng)的離子方程式正確的是( 。
A、溶質(zhì)物質(zhì)的量相等的Ba(OH)2與KAl(SO42?12H2O溶液混合:Ba2++6OH-+2Al3++SO
 
2-
4
═BaSO4↓+2Al(OH)3
B、Fe(OH)3溶于氫碘酸:Fe(OH)3+3H+═Fe3++3H2O
C、向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2制Al(OH)3:AlO
 
-
2
+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO
 
-
3
D、將適量CO2通入Ca(ClO)2溶液中:2ClO-+CO2+H2O═CO
 
2-
3
+2HClO

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