硝酸与金属反应时,浓度越稀还原产物价态越低.现用一定量的铝粉与镁粉组成的混合物与100ml硝酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应,反应过程中无任何气体放出,相反

硝酸与金属反应时,浓度越稀还原产物价态越低.现用一定量的铝粉与镁粉组成的混合物与100ml硝酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应,反应过程中无任何气体放出,相反

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硝酸与金属反应时,浓度越稀还原产物价态越低.现用一定量的铝粉与镁粉组成的混合物与100ml硝酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应,反应过程中无任何气体放出,相反应后的溶液中逐滴加入4.00mol/L的NaOH溶液,加入的溶液体积与与产生的沉淀质量的关系如图所示.回答下列问题:
(1)写出铝与混合溶液反应的离子方程式______
(2)参加反应硝酸根离子物质的量为______mol
(3)参加反应的铝与镁的质量之比为______
(4)混合液中硫酸的物质的量的浓度为______mol/L.魔方格
答案
(1)硝酸根浓度很低时被氧化的产物是铵根离子,因此无气体放出,镁、铝反应生成金属阳离子,则离子反应分别为4Mg+10H++NO3-═4Mg2++NH4++3H2O、8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O,
故答案为:8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O;
(2)由图示可以看出加入氢氧化钠溶液从15.0mL到16.5mL区间内发生的反应是氢氧根离子与铵根离子的反应,
由氮原子守恒可知,铵根离子的物质的量即为原溶液中反应的硝酸根离子的物质的量,
则原溶液中NO3-物质的量是(16.5-15)×10-3L×4mol/L=0.006mol,故答案为:0.006mol;    
(3)从图示提示中看出从氢氧化溶液体积16.5mL到18.5mL区间内发生的反应是氢氧化铝与氢氧化钠的反应,氢氧化铝与氢氧化钠等物质的量反应,
由Al~Al3+~Al(OH)3~NaOH,则Al的物质的量为0.008mol,
再由Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓、Al3++3OH-═Al(OH)3↓,
沉淀镁离子和铝离子共消耗氢氧化钠溶液体积(15.0-3.0)mL,
由此可知:沉淀镁离子时消耗的氢氧根离子物质的量为(15.0-3.0)×10-3L×4.00mol/L-8×10-3mol×3=24×10-3mol,镁离子物质的量为1.2×10-2mol,
参加反应的镁与铝的质量之比:8×10-3mol×27g/mol:1.2×10-2mol×24g/mol=3:4,故答案为:3:4;
(4)由4Mg+10H++NO3-═4Mg2++NH4++3H2O、8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O可知,
消耗氢离子为0.008mol×
30
8
+1.2×10-2mol×
10
4
=0.06mol,
图中开始3.0mLNaOH溶液消耗氢离子的物质的量为3×10-3L×4mol/L=0.012mol,
原溶液中硫酸的物质的量为
0.06mol+0.012mol
2
=0.036mol,
混合液中硫酸的物质的量的浓度为
0.036mol
0.1L
=0.36mol/L,故答案为:0.36.
举一反三
下列有关离子方程式判断正确的是(  )
A.足量铁屑溶于稀硝酸:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
B.硫化钠溶液中通入足量硫化氢:H2S+S2-=2HS-
C.碳酸氢钙溶液中加入足量烧碱溶液:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
D.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:2C6H5O-+CO2+H2O→2C6H5OH+CO32-
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下列离子方程式书写正确的是(  )
A.酸性条件下KIO3溶液与KI溶液发生反应生成I2:IO3-+5I-+3H2O=3I2+6OH-
B.NaHCO3溶液中加入过量Ba(OH)2溶液:2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO32-
C.过量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:2SO2+H2O+Ca2++2ClO-=Ca(HSO32↓+2HClO
D.NH4HSO3溶液与足量NaOH溶液混合加热:NH4++HSO3-+2OH-=NH3+SO32-+2H2O
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将等体积的硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量的氯化钡溶液反应,若生成的硫酸钡沉淀的质量相等,则三种硫酸盐溶液中SO42-的物质的量浓度比为(  )
A.1:2:3B.1:1:1C.3:3:1D.1:3:3
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下列离子方程式正确的是(  )
A.氢氧化钡溶液与硫酸溶液混合:Ba2++SO42-═BaSO4
B.铁和稀硝酸反应:Fe+2H+═Fe2++H2
C.将铜片放入氯化铁溶液中:Fe3++Cu═Fe2++Cu2+
D.氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+
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能正确表示下列反应的离子方程式是(  )
A.向次氯酸钙溶液中通入过量CO2气体:Ca2++2ClO-+H2O+CO2═CaCO3↓+2HClO
B.向次氯酸钙溶液中通入SO2气体:Ca2++2ClO-+H2O+SO2═CaSO3↓+2HClO
C.氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应:Ca2++OH-+
HCO-3
═CaCO3↓+H2O
D.在氯化亚铁溶液中加入稀硝酸:3Fe2++4H++
NO-3
═3Fe3++2H2O+NO↑
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