（12分）实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量铁铝合金与100mL某浓度的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol·L^－1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示（C>0）。试回答下列问题：

（1）写出反应过程中的离子反应方程式：

OC段                                      ，

DE段                                             ，

EF段___________________________________     __________。

（2）硝酸溶液的物质的量浓度为                mol·L^－1

（3）B的值为_________mol，C的值为           mL。

【解析】由题意知，金属与硝酸反应时，硝酸的还原产物为NH₄NO₃，由图又可看出金属与硝酸反应后，硝酸是过量的，故金属的氧化产物为Fe(NO₃)₃、Al(NO₃)₃。图中：①O→C：H^＋＋OH^－===H₂O；②C→88：R^3＋＋3OH^－===R(OH)₃↓(R代表Fe或Al)；③88→94：NH＋OH^－===NH₃·H₂O；④94→104：Al(OH)₃＋OH^－===AlO＋2H₂O。由④知n[Al(OH)₃]＝0.01 L×4 mol·L^－1＝0.04 mol＝n(Al)。由③知，n(NH₄NO₃)＝0.006 L×4 mol·L^－1＝0.024 mol，根据反应中得失电子相等的原则得：3n(R^3＋)＝0.024×8＝0.192 mol，则n(R^3＋)＝0.064 mol＝n(合金)，故混合物中n(Fe)＝0.024mol。0→88 mL中，用于沉淀金属离子的OH^－有0.064 mol×3＝0.192 mol，故C点：(0.088 L×4 mol·L^－1－0.192 mol)÷4 mol·L^－1＝0.04 L，即40 mL。据原子守恒可知硝酸的物质的量是0.094L×4mol/L＝0.376mol。其浓度是3.76mol/L。

（12分）实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量铁铝合金与100mL某浓度的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol·L^－1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示（C>0）。试回答下列问题：

（1）写出反应过程中的离子反应方程式：

OC段                                     ，

DE段                                            ，

EF段___________________________________    __________。

（2）硝酸溶液的物质的量浓度为               mol·L^－1

（3）B的值为_________mol，C的值为           mL。

【解析】由题意知，金属与硝酸反应时，硝酸的还原产物为NH₄NO₃，由图又可看出金属与硝酸反应后，硝酸是过量的，故金属的氧化产物为Fe(NO₃)₃、Al(NO₃)₃。图中：①O→C：H^＋＋OH^－===H₂O；②C→88：R^3＋＋3OH^－===R(OH)₃↓(R代表Fe或Al)；③88→94：NH＋OH^－===NH₃·H₂O；④94→104：Al(OH)₃＋OH^－===AlO＋2H₂O。由④知n[Al(OH)₃]＝0.01 L×4 mol·L^－1＝0.04 mol＝n(Al)。由③知，n(NH₄NO₃)＝0.006 L×4 mol·L^－1＝0.024 mol，根据反应中得失电子相等的原则得：3n(R^3＋)＝0.024×8＝0.192 mol，则n(R^3＋)＝0.064 mol＝n(合金)，故混合物中n(Fe)＝0.024mol。0→88 mL中，用于沉淀金属离子的OH^－有0.064 mol×3＝0.192 mol，故C点：(0.088 L×4 mol·L^－1－0.192 mol)÷4 mol·L^－1＝0.04 L，即40 mL。据原子守恒可知硝酸的物质的量是0.094L×4mol/L＝0.376mol。其浓度是3.76mol/L。

由NaH₂PO₄脱水形成1mol聚磷酸Na₂₀₀H₂P₂₀₀O₆₀₁，共脱去水分子的数目为（    ）

A.198N_A        B.198        C.199N_A        D.199

【解析】由题意知，由NaH₂PO₄脱水形成1mol聚磷酸Na₂₀₀H₂P₂₀₀O₆₀₁，需NaH₂PO₄200mol，又由氧元素守恒可知，失去的水的物质的量为：n(H₂O)=200mol×4－601mol =199mol

由NaH₂PO₄脱水形成1mol聚磷酸Na₂₀₀H₂P₂₀₀O₆₀₁，共脱去水分子的数目为（    ）

A.198N_A       B.198        C.199N_A        D.199

【解析】由题意知，由NaH₂PO₄脱水形成1mol聚磷酸Na₂₀₀H₂P₂₀₀O₆₀₁，需NaH₂PO₄200mol，又由氧元素守恒可知，失去的水的物质的量为：n(H₂O)=200mol×4－601mol =199mol

（8分）生态农业涉及农家废料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016L（标准状况）该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为：CH₄+4CuOCO₂+2H₂O+4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻4.8g。将反应后产生的气体通入足量的澄清石灰水中,充分反应吸收,生成沉淀8.5g，则：

（1）原混合气体中甲烷的物质的量是                          。

（2）原混合气体中氮气的体积分数为多少？（写出计算过程）

【解析】根据题意，2.016L（标准状况）混合气体的物质的量为：2.016/22.4 = 0.090 mol

（1）由方程式CH₄+4CuOCO₂+2H₂O+4Cu可知，玻璃管质量减轻的4.8g为CuO中氧的质量，故原混合气体中甲烷的物质的量为：4.8/(16×4）=0.075mol

（2）由“将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水中，充分吸收，生成沉淀8.5g”可知，反应后气体中CO₂的物质的量为：8.5/100 =0.085 mol，则原混合气中CO₂的物质的量为：0.085 mol- 0.075mol = 0.010mol，故原混合气体中氮气的物质的量为：0.090 mol- 0.075mol - 0.010mol = 0.005mol，从而可得原混合气体中氮气的体积分数为：

0.005mol/0.090mol ×100﹪= 5.56%