Question

【题目】铝与NO3－在酸性或碱性条件下均可反应，回答下列问题：

（1）为了降低饮用水中NO3－的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将NO3－还原为N2，完善并配平该反应：__Al +___NO3－ + ___OH－ = ____________+ ____N2↑ + ____H2O。每消耗1mol NO3－，转移的电子数目为_____。

（2）某同学取一定质量的铁铝合金与100mLxmol/L稀硝酸充分反应，反应过程中没有气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4 mol/L NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。

①写出EF段发生反应的离子方程式_________________________________________。

② C点对应的溶液中含有的阳离子除Na+外，还含有___________________________。

③ x=_________。

④铁铝合金中铝的物质的量分数为______________________。

Answer 1

【答案】 10 6 4 10AlO2- 3 2 5NA Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O NH4＋、Al3+、Fe3+ 1.48 25%

【解析】

（1）为了降低饮用水中NO3－的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将NO3－还原为N2，完善并配平该反应：根据电子守恒：Al-Al3+失去3个电子，NO3－- N2得10个电子，最小公倍数30,得到方程式为：

10Al +6 NO3－+ 4OH－= 10AlO2- + 3N2↑ + 2H2O。

每消耗1mol NO3－，转移的电子数目为30=5mol

(2) 由图像可以看出金属和酸反应是酸过量，线段OC段，CD段产生沉淀Al(OH)3,Fe(OH)3

DE段 EF段沉淀Al(OH)3溶于过量的减，离子反应方程式：Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O

② C点对应的溶液中含有的阳离子除Na+外，还含有Al3+ 、Fe3+ NH4+ 。

③ 根据图可知：OC段为H++OH-=H2O CD段 Al+3OH-=Al(OH)3;Fe+3OH-= Fe(OH)3;DE段NH4++OH-=NH3.H2O 又因 8Fe+30HNO3= 8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O 8Al+30HNO3= 8Al(NO3)3+3NH4NO3+9H2O消耗硝酸的物质的量，n(OH)=0.034L4mol/L+0.003=0.148mol，所以X==1.48mol/L.本题答案：1.48

④根据图示及③中的反应知铁铝合金中铝的物质的量分数为：25