Question

硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越小，对应还原产物中氮的化合价越低。

现有一定量铝粉和铁粉的混合物，与1000mL很稀的HNO3充分反应，反应过程中HNO3的还原产物只有两种：一种为N2，另一种则以硝酸盐的形式留在溶液中。已知产生的N2的体积为940．8mL(标况)。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4 mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如下图所示。问：（1）B值为 多少？ （2） 原稀HNO3溶液的物质的量浓度为 多少？

Answer 1

n(N2)=0.9408l/22.4l/mol=0.042mol
2HNO3----------N2-----------得电子10
2mol 1mol 10mol
y=0.084mol 0.042mol x=0.42mol
由D到E知:溶液中含有NH4+ ：n(NaOH)=4*[(265-250)/1000]=0.06mol

NH4+ + OH- ==== NH3 + H2O

1mol 1mol
x=0.06mol 0.06mol
HNO3------NH4NO4-------得电子8
1mol 1mol 8mol
x=0.06mol 0.06mol y=0.48mol
一共失电子：0.42+0.48=0.9mol
由E到F知：n(NaOH)=4*[(275-265)/1000]=0.04mol
Al(OH)3 + NaOH ===NaAlO2 + 2H2O
1mol 1mol
x=0.04mol 0.04mol
Al-----------Al(OH)3 ----------3e
1mol 1mol 3mol
x=0.04mol 0.04mol y=0.12mol
所以Fe失的电子为:0.9mol-0.12mol=0.78mol
Fe---------Fe(OH)3-----------3e
1mol 1mol 3mol
x=0.26mol y=0.26mol 0.78mol
所以B值为：0.04*78+0.26*107=30.94g
由0到E知:最后HNO都变成了NaNO3
根据Na原子守恒知，NaOH--------HNO3
1mol 1mol
4*(265/1000) x=1.06mol
原稀HNO3溶液的物质的量浓度为 :1.06/1=1.06mol/L

Answer 2

首先对图进行分析，由OC段可知硝酸过量，CD段NaOH与铁离子和铝离子反应，DE段沉淀保持不变，由此可以判断HNO3发生了氧化还原反应生成了铵根离子，所以DE段是铵根离子和NaOH反应EF沉淀下降，由此可以判断氢氧化铝溶解，F点以后沉淀不变故可以判断铝只以偏铝酸根离子存在。
下面开始解题
由DE段可知
n(NH4+)=15x10^(-3)x4=0.06
由EF这段可知n(NaOH)=0.04mol
Al(OH)3 + NaOH =NaAlO2 + 2H2O
0.04mol 0.04mol
所以n(Al3+)=0.04mol
再由HNO3得到的离子是由Al3+和Fe3+得到的可得
Fe3+的物质的量
2HNO3----------N2-----------得电子10
又由n(N2)=940．8/22.4=0.042mol 所以 HNO3得0.42mol电子
硝酸得到的电子还转化飞铵根离子
HNO3----------NH4+-----------得电子8
n(NH4+)=15x10^(-3)x4=0.06 所以 HNO3得0.48mol电子
所以根据电子守恒得
3*（n(Al3+)+n(Fe3+)）=0.42+0.48 得 n(Fe3+)=0.26mol
故可求
A3+ + 3OH- = A(OH)3
CD段所消耗的NaOH为3*[n(Fe3+)+n(Al3+)]=0.90mol 故CD消耗了V(NaOH)=0.90/4=225ml
所以点C为25ml

(1)A点为0.26mol B点为0.30mol
(2) 所以未反应的硝酸为25x10^(-3)x4=0.1mol
所以总共的硝酸为 0.042x2+0.06+0.1=0.244mol

原稀HNO3溶液的物质的量浓度为 0.244mol/1L=0.244mol/L

Answer 3

这好理解啊 硝酸多的时候是僧多粥少，一个电子恨不得掰两个用，所以大家都勒紧点，少吃点电子。当硝酸少的时候，这就是粥多僧少，大家就往死里撑，能吃多少吃多，不浪费。