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實驗研究發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應時，硝酸的濃度越稀，對應還原產物中氮元素的化合價越低，甚至產生 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，反應過程中無氣體放出．在反應結束后的溶液中，逐滴加入 5mol?L-1的 NaOH溶液，所加 NaOH 溶液的體積（mL）與產生的沉淀的物質的量關系如圖所示．則 
（1）B 與 A 的差值為
 
mol
（2）寫出 DE 段發(fā)生反應的離子方程
 

（3）原硝酸的物質的量是
 
mol
（4）鋁粉和鐵粉的混合物中鋁粉與鐵粉的物質的量之比為
 
．
考點：鋁的化學性質,鎂、鋁的重要化合物,鐵的化學性質
專題：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，被氧化為Al3+、Fe3+，通過題意，反應始終沒有氣體生成，可以得出不會有氮的氧化物生成，又有硝酸的濃度越稀，對應還原產物中氮元素的化合價越低，可以推測N元素由+5變成了-3價，由圖可得硝酸過量，加入氫氧化鈉溶液應先與硝酸反應，再生成沉淀，當沉淀完全后，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，則隨著NaOH的滴加，發(fā)生的反應依次有：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的量，計算EF段消耗的氫氧化鈉，根據Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，得出Al（OH）3的物質的量；
（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；
（3）根據N元素守恒計算硝酸的物質的量；
（4）Al（OH）3的物質的量為0.05mol，根據鋁元素守恒，n（Al）=0.05mol，根據電子轉移守恒求得n（Fe）=0.03mol，據此求出混合物中鋁粉與鐵粉的物質的量之比．
解答： 解：鋁粉和鐵粉的混合物與一定量很稀HNO3充分反應，被氧化為Al3+、Fe3+，通過題意，反應始終沒有氣體生成，可以得出不會有氮的氧化物生成，又有硝酸的濃度越稀，對應還原產物中氮元素的化合價越低，可以推測N元素由+5變成了-3價，由圖可得硝酸過量，加入氫氧化鈉溶液應先與硝酸反應，再生成沉淀，當沉淀完全后，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，則隨著NaOH的滴加，發(fā)生的反應依次有：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的量，計算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，故該階段參加反應的氫氧化鈉為0.01L×5mol/L=0.05mol，根據Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O可知，Al（OH）3的物質的量為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，NH4++OH-═NH3?H2O，
故答案為：NH4++OH-═NH3?H2O；
（3）由反應過程可知，到加入氫氧化鈉為88mL時，溶液中溶質為硝酸鈉與硝酸銨，n（NH4NO3）=n（NH4+）=0.03mol，根據鈉元素守恒，可知n（NaNO3）=n（NaOH）=0.088L×5mol/L=0.44mol，根據氮元素守恒計算原硝酸溶液中n（HNO3）=n（NaNO3）+2n（NH4NO3）=0.44mol+0.03mol×2=0.5mol，
故答案為：0.5；
（4）Al（OH）3的物質的量為0.05mol，根據鋁元素守恒，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，故該階段參加反應的氫氧化鈉為0.006L×5mol/L=0.03mol，根據NH4++OH-═NH3?H2O 可知，計算溶液中n（NH4+）=0.03ml，根據電子轉移守恒有，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的量之比為5：3，
故答案為：5：3．
點評：本題考查混合物的計算，題目難度較大，本題注意根據圖象判斷各階段反應的情況，由圖可得硝酸過量，加入氫氧化鈉溶液應先與硝酸反應，再生成沉淀，當沉淀完全后由圖知繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液，沉淀量不變，注意從質量守恒的角度結合反應的關系式計算．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

下列根據實驗操作和現(xiàn)象所得出的結論正確的是（　�。�
選項 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結 論
A 用鉑絲蘸取溶液進行焰色反應 火焰呈黃色 溶液中無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
D 向某溶液中滴加稀NaOH溶液，將濕潤紅色石蕊試紙置于試管口 試紙不變藍 原溶液中無NH
 
+
4
A、AB、BC、CD、D

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科目：高中化學 來源： 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，六種元素的常見單質中三種為氣體，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
 
（用元素符號表示）．
（2）由X、Z、W、N四種元素中的三種元素可組成一種強酸，該強酸的稀溶液能與銅反應，則該反應的化學方程式為
 
．
（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，又能與氯水反應，寫出A與足量鹽酸反應的離子方程式
 
；
（4）分子式為X2Y2W4的化合物與含等物質的量的KOH的溶液反應后所得溶液呈酸性，其原因是
 
．（用方程式及必要的文字說明）．該溶液中各離子濃度由大到小的順序為
 
．
（5）由X、Z、W、N和Fe五種元素可組成類似明礬的化合物H（相對分子質量為392），1molH中含有6mol結晶水．對化合物H進行如下實驗：
a．取H的溶液，加入過量的NaOH濃溶液并加熱，產生白色沉淀和無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，加入過量的BaCl2溶液產生白色沉淀，加鹽酸沉淀不溶解．
①H的化學式為
 
．
②已知100mL1mol/L的H溶液能與20mL1mol/LKMnO4溶液（硫酸酸化）恰好反應，寫出該反應的離子方程式
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

人類活動產生的CO2長期積累，威脅到生態(tài)環(huán)境，其減排問題受到全世界關注．
（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在陽極區(qū)發(fā)生的反應包括和H++HCO3-═H2O+CO2↑、
 
．
②簡述CO32-在陰極區(qū)再生的原理
 
．
（2）再生裝置中產生的CO2和H2在一定條件下反應生成甲醇等產物，工業(yè)上利用該反應合成甲醇．
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寫出CO2和H2生成氣態(tài)甲醇等產物的熱化學方程式
 
．
②下面表示合成甲醇的反應的能量變化示意圖，其中正確的是（填字母序號）
 
．

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

①該電池外電路電子的流動方向為
 
（填寫“從A到B”或“從B到A”）．
②工作結束后，B電極室溶液的pH與工作前相比將
 
（填寫“增大”、“減小”或“不變”，溶液體積變化忽略不計）．
③A電極附近甲醇發(fā)生的電極反應式為
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

水是人類生產、生活的最重要伴侶，在化學學習中應用廣泛．
（1）下列有水參加的反應中，水既不作氧化劑又不作還原劑的是
 
（填序號）
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行處理．
①明礬的作用是（請結合離子方程式說明）
 

②工業(yè)上利用氯氣與氫氧化鈣反應來制取漂粉精，請寫出該反應的離子方程式
 

（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，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：平衡時的c（CH3COOH）可用起始濃度代替，水電離出的c（H+）、c（OH-）忽略不計，下同）
③25℃時，向0.10mol?L-1CH3COOH水溶液中加入一定量固體CH3COONa（假設溶液體積不變）后，若溶液中c（CH3COO-）為1.0mol?L-1，則溶液中c（H+）=
 
 mol?L-1（計算結果保留小數(shù)點后兩位），溶液中各種離子濃度大小關系是
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

某碳素鋼鍋爐內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．水垢會形成安全隱患，需及時清洗除去．清洗流程如下：
Ⅰ．加入NaOH和Na2CO3混合液，加熱，浸泡數(shù)小時；
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．清洗達標，用NaNO2溶液鈍化鍋爐．
（1）用NaOH溶解二氧化硅的化學方程式是
 
．
（2）已知：20℃時溶解度/g
CaCO3 CaSO4 Mg（OH）2 MgCO3
1.4×10-3 2.55×10-2 9×10-4 1.1×10-2
根據數(shù)據，結合化學平衡原理解釋清洗CaSO4的過程
 
．
（3）在步驟Ⅱ中：
①被除掉的水垢除鐵銹外，還有
 
．
②清洗過程中，溶解的鐵銹會加速鍋爐腐蝕，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覆蓋一層致密的Fe2O3保護膜．
①完成并配平其反應的離子方程式：□Fe+□NO2-+□H2O═□N2↑+□
 
+□
 
；
②下面檢測鈍化效果的方法合理的是
 
．
a．在爐面上滴加濃H2SO4，觀察溶液出現(xiàn)棕黃色的時間
b．在爐面上滴加酸性CuSO4溶液，觀察藍色消失的時間
c．在爐面上滴加酸性K3[Fe（CN）6]溶液，觀察出現(xiàn)藍色沉淀的時間
d．在爐面上滴加濃HNO3，觀察出現(xiàn)紅棕色氣體的時間．

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科目：高中化學 來源： 題型：

如圖所示裝置中，甲，乙、丙三個燒杯依次分別盛放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，經過一段時間后，測得丙中K2SO4濃度為10.00%，乙中c電極質量增加，據此回答問題：
（1）電源的N端為
 
極
（2）電極b 上發(fā)生的電極反應為
 

（3）列式計算電極b上生成的氣體在標狀況下的體積
 

（4）電極c的質量變化是
 
g．

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科目：高中化學 來源： 題型：

下列溶液中有關微粒的物質的量濃度關系正確的是（　�。�
A、pH相等的①NH4Cl ②（NH4）2SO4 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為：c（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 來源： 題型：

下列反應的離子方程式正確的是（　�。�
A、溶質物質的量相等的Ba（OH）2與KAl（SO4）2?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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