Question

【題目】如圖所示，B、 D是中學化學常見金屬，D在生活中應用最廣泛。

(1)寫出物質A與鹽酸反應的離子方程式_____。

(2)探究A和B反應后固體的性質：將反應后容器中的殘余固體置于燒杯中，加入100mL稀硝酸，固體完全溶解， (假設固體全部溶解后溶液體積不變)，反應過程中無氣體放出 (活潑金屬可把稀HNO3還原為NH4NO3)。向反應后的溶液中緩慢滴加4mol·L－1的NaOH溶液，產生沉淀的物質的量與加入NaOH溶液的體積的關系如圖所示：

①寫出DE段發生反應的離子方程式：_____。

②B與A的差值為_____mol。

③求c(HNO3)=_____。

Answer 1

【答案】Fe3O4 +8H+=2Fe3+ +Fe2++4H2O NH4++OH﹣═NH3H2O 0.008 1.48mol/L

【解析】

（1）B、D是中學化學常見金屬，D在生活中應用最廣泛，則D為Fe，在氧氣中點燃生成A，則A為Fe3O4，B與Fe3O4高溫下能置換出鐵單質，則B為Al，兩者發生鋁熱反應，由此推出C為Al2O3，據此分析作答；

（2）O→C 之間沒有沉淀生成，說明硝酸過量，O→C之間發生的反應酸堿中和反應，離子方程式為H++OH-═H2O，
D與E一段沉淀的質量沒有發生變化，為NH4NO3和NaOH反應，反應的離子方程式為，NH4++OH-═NH3H2O，
E與F之間沉淀的量減少，肯定是因為Al(OH)3溶解在氫氧化鈉溶液中，反應的離子方程式為Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，以此進行解答。

（1）根據上述分析可知，A為Fe3O4，則Fe3O4與稀鹽酸反應的離子方程式為：Fe3O4 +8H+=2Fe3+ +Fe2++4H2O，

故答案為：Fe3O4 +8H+=2Fe3+ +Fe2++4H2O；

（2）①OC發生H++OH-═H2O；CD反應生成氫氧化鋁和氫氧化鐵沉淀，D與E一段沉淀的質量沒有發生變化，為NH4NO3和NaOH反應，離子方程式為，NH4++OH-═NH3H2O，
故答案為：NH4++OH-═NH3H2O；
②E與F之間沉淀的量減少，為Al(OH)3溶解在氫氧化鈉溶液中，
其反應方程式為Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，
EF段的n（NaOH）=4mol/L×2×10-3L=0.008mol，
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
1 mol 1mol
0.008 mol 0.008mol
Al(OH)3的量是0.008mol，所以Al3+也是0.008mol，
所以B與A差值為0.008 mol，
故答案為：0.008；

③加入34 mLNaoH溶液時，溶質為硝酸鈉，原溶液中硝酸轉化為為硝酸鈉和一水合氨兩部分，其中硝酸鈉中消耗的硝酸為：4 mol/L×34×10-3L=0.136mol；一水合氨的物質的量為：4mol/L×（34-31）×10-3 L=0.012 mol，
則硝酸的總物質的量為：0.136mol+0.012mol=0.148mol，硝酸溶液濃度為： =1.48mol/L，
故答案為：1.48mol/L。