Question

（10分）硝酸發生氧化還原反應的時候，一般硝酸濃度越稀，對應還原產物中氮的化合價越低。若硝酸現有一定量的鋁粉和鐵粉的混合物與一定量很稀的HNO₃充分反應，反應過程中無任何氣體放出。在反應結束后的溶液中，逐滴加入4mol /LNaOH溶液，所加NaOH溶液的體積（mL）與產生沉淀的物質的量（mol）關系如圖所示。求：

（1）B與A的差值：        mol；
（2）B的數值：         mol；
（3）C的數值：         mL。（要求有計算過程）

Answer 1

0.008    0.032    7

由題意知，金屬與硝酸反應時，硝酸的還原產物為NH₄NO₃，由圖又可看出金屬與硝酸反應后，硝酸是過量的，故金屬的氧化產物為Fe(NO₃)₃、Al(NO₃)₃。圖中：①0→C：H⁺+OH^－=H₂O；②C→31：R³⁺+3OH^－=R(OH)₃↓（R代表Fe或Al）；③31→34：NH₄⁺+ OH^－=NH₃?H₂O；④34→36：Al(OH)₃+ OH^－=AlO₂^－+ 2H₂O。由④知n[Al(OH)₃]=0.002L×4mol·L^－1=0.008mol=n(Al)，此值也是B與A的差值。由③知，n(NH₄NO₃)=0.003L×4mol·L^－1=0.012mol，根據反應中得失電子相等的原則得：3n(R³⁺)="0.012×8=0.096" mol，則n(R³⁺)=0.032mol=n(合金)，故混合物中n(Al):n(Fe)=1:3。0→31mL中，用于沉淀金屬離子的OH^－有0.032 mol×3="0.096" mol，故C點：(0.031L×4 mol·L^－1－0.096 mol)÷4 mol·L^－1=0.007L，即7mL。