Question

【題目】現有一包鋁粉和銅粉的混合物，用100mL 某濃度的稀硝酸溶解，生成的氣體全部是NO, 待粉末完全溶解后，逐滴加入3molL-1 的氨水，產生沉淀的物質的量與加入氨水的體積關系如圖。

(1)寫出圖中滴加氨水10~100mL 的過程中銅元素參與反應的離子方程式_________。

(2)所用硝酸的物質的量濃度為______mol L-1；寫出簡要計算過程______。

Answer 1

【答案】Cu2+＋2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓＋2，Cu(OH)2＋4＝＋2OH-＋4H2O 2.7 過程：根據沉淀所用氨水0.18mol，得顯酸性的硝酸根為 0.03mol； 根據稀硝酸和金屬反應的關系，求得硝酸的物質的量為 0.03+×0.18mol＝0.27mol。

【解析】

鋁粉和銅粉的混合物，用100mL 某濃度的稀硝酸完全溶解，得到含有鋁離子和銅離子的溶液，如圖所示加入氨水，開始沒有沉淀，說明硝酸過量，消耗10mL氨水中和過量硝酸，繼續加入氨水，開始生產氫氧化鋁和氫氧化銅沉淀，當消耗氨水70mL時，沉淀完全，鋁離子和銅離子全部轉化為氫氧化鋁和氫氧化銅沉淀，由于氫氧化鋁不與氨水反應，氫氧化銅可溶于氨水，繼續加入氨水，部分沉淀開始溶解，當消耗氨水100mL時，氫氧化銅完全溶解，剩余氫氧化鋁沉淀，再繼續加入氨水，沉淀量不變，據此分析計算解答。

(1)根據分析，圖中滴加氨水10~100mL 的過程為鋁離子和銅離子全部轉化為氫氧化鋁和氫氧化銅沉淀，氫氧化銅完全溶解的過程，其中銅元素參與反應的離子方程式為Cu2+＋2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓＋2，Cu(OH)2＋4＝＋2OH-＋4H2O；

(2)根據反應：H++ NH3·H2O=+ H2O，過量的硝酸的物質的量=0.01L×3mol/L=0.03mol，完全根據3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，Cu2+＋2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓＋2，8HNO3~3Cu2+~6NH3·H2O，根據Al+4HNO3=Al(NO3)3+NO↑+2H2O， Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3，8HNO3~2Al3+~6NH3·H2O，則根據上述分析，消耗硝酸與完全沉淀消耗的氨水的物質的量的關系為4HNO3~3NH3·H2O，根據圖像沉淀鋁離子和銅離子消耗氨水的總物質的量=0.06L×3 mol/L=0.18mol，則反應中消耗的硝酸的物質的量為0.03mol+×0.18mol=0.27mol，則100mL該硝酸的濃度==2.7mol/L。