Question

【題目】實驗研究發(fā)現(xiàn)，金屬與硝酸發(fā)生氧化還原反應時，硝酸的濃度越稀，對應還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低。現(xiàn)有一定量的鋁粉和鐵粉的混合物與足量很稀的硝酸充分反應，反應過程中無氣體放出，在反應結束后的溶液中逐滴加入5mol/LNaOH溶液，所加NaOH溶液的體積(mL)與產(chǎn)生沉淀的物質的量(mol)關系如圖所示，下列說法不正確的是( )

A.硝酸的還原產(chǎn)物全部是B.b點與a點的差值為0.05mol

C.原硝酸溶液中硝酸的物質的量為0.47molD.樣品中鋁粉和鐵粉的物質的之比為5:3

Answer 1

【答案】C

【解析】

0c段沒有沉淀生成，說明硝酸過量，發(fā)生反應：H++OHˉ=H2O，可知金屬與酸反應中Al、Fe被氧化為Al3+、Fe3+；

cd段產(chǎn)生沉淀，發(fā)生反應：Fe3++3OHˉ=Fe(OH)3↓，Al3++3OHˉ=Al(OH)3↓；

de段消耗NaOH，但沉淀量不變，而金屬與硝酸反應過程中無氣體放出，由題意可知N元素被還原為，發(fā)生反應：+OHˉ=NH3H2O；

ef段沉淀部分溶解，發(fā)生反應：Al(OH)3+ OHˉ=AlO+2H2O。

A．根據(jù)題目信息可知硝酸氧化金屬單質時沒有氣體放出，所以硝酸的還原產(chǎn)物全部是銨根，故A正確；

B．b與a的差值為氫氧化鋁的物質的量，由圖可知，ef段消耗的氫氧化鈉溶液為104mL-94mL=10mL，故該階段參加反應的氫氧化鈉為0.01L×5mol/L=0.05mol，根據(jù)Al(OH)3+ OHˉ= AlO+2H2O可知Al(OH)3的物質的量為0.05mol，故B正確；

C．由反應過程可知，到加入氫氧化鈉為88mL時，溶液中溶質為硝酸鈉與硝酸銨。由圖可知，de段消耗的氫氧化鈉的體積為94mL-88mL=6mL，故該階段參加反應的氫氧化鈉為0.006L×5mol/L=0.03mol，根據(jù)+ OHˉ=NH3H2O 可知溶液中n()=0.03ml，由N原子守恒可知n(NH4NO3)=n()=0.03mol，根據(jù)鈉元素守恒可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.088L×5mol/L=0.44mol，根據(jù)氮元素守恒原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.44mol+0.03mol×2=0.5mol，故C錯誤；

D．由Al原子守恒可知n(Al)=n[Al(OH)3]=0.05mol，根據(jù)電子轉移守恒有：3n(Fe)+3n(Al)=8n()，即3n(Fe)+3×0.05mol=8×0.03mol，解得n(Fe)=0.03mol，故n(Al)：n(Fe)=0.05mol：0.03mol=5：3，故D正確；

故答案為C。