Question

硝酸發(fā)生氧化還原反應時，硝酸的濃度越稀，對應還原產物中氮元素的化合價越低�，F(xiàn)有一定量鋁粉和鐵粉的混合物與一定體積某濃度的稀硝酸充分反應，反應過程中無氣體放出。在反應結束后的溶液中，逐滴加入5 mol·L－1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積(mL)與產生的沉淀的物質的量關系如圖所示。則下列敘述中錯誤的是

A．DE段的方程式為NH4++OH-═NH3?H2O

B．原硝酸溶液中含硝酸的物質的量為0.47mol

C．混合物中鋁粉與鐵粉的物質的量之比為5:3

D．C點的體積為40mL

Answer 1

B

【解析】

試題分析：向鋁粉和鐵粉的混合物與硝酸反應后的溶液中加入NaOH溶液，開始無沉淀，說明硝酸過量，反應后的溶液是Fe(NO3)3、Fe(NO3)3、NH4NO3。在開始OC段發(fā)生反應：H++OH-=H2O；當該反應完全后的CD段后發(fā)生反應：Fe3++ 3OH-=Fe(OH)3↓；Al3++ 3OH-=Al(OH)3↓；Fe3+、Al3+沉淀完全后的DE段發(fā)生反應：NH4++OH-═NH3?H2O；選項A正確；在EF段發(fā)生反應：Al(OH)3+ OH-= AlO2-+ 2H2O；根據方程式可知n(Al(OH)3)=(0.104L-0.094L)×5 mol/L=0.05 mol，根據Al元素守恒可得：n(Al)= 0.05 mol。當Al(OH)3溶解完全后，再加入NaOH，沉淀的質量也不發(fā)生變化。當沉淀恰好達到最大值時，溶液是Fe(NO3)3、Fe(NO3)3、NH4NO3。根據圖像可知n(NH4+)=(0.094—0.088)L×5 mol/L=0.03 mol，在氧化還原反應中電子轉移數目相等，n(e-)=0.03 mol×8=0.24mol；3×[n(Fe)+n(Al)]= 0.24mol, n(Al)= 0.05 mol,所以n(Fe)=0.03mol,則混合物中鋁粉與鐵粉的物質的量之比為5:3，選項C正確；根據N元素守恒原溶液中硝酸的物質的量是n(HNO3)= 3×[n(Fe)+n(Al)]+2n(NH4NO3)= 0.24mol+0.03 mol×2=0.30mol，故選項B錯誤；在OC段消耗的NaOH溶液的體積是： 0.088L—3×[n(Fe)+n(Al)]÷ 5 mol/L =0.088L—0.24mol÷ 5 mol/L =0.088L—0.048L=0.04L=40ml，選項D正確。

考點：考查金屬混合物與硝酸反應后溶液的成分及守恒方法在化學方程式計算中的應用的知識。