Question

【題目】實驗研究發現，硝酸發生氧化還原反應時，硝酸的濃度越稀，對應還原產物中氮元素的化合價越低。現一定量的鐵鋁合金與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，逐滴加入的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積（）與產生的沉淀的物質的量（mol）的關系如下圖所示，則下列有關計算和判斷正確的是（ ）

A.溶液中所含的陽離子有：、、、

B.在段，發生反應的離子方程式為

C.無法求出點對應的沉淀的物質的量

D.點對應的氫氧化鈉溶液的體積為

Answer 1

【答案】BD

【解析】

鋁粉和鐵粉的混合物與一定量很稀HNO3充分反應，被氧化為Al3+、Fe3+，通過題意，反應始終沒有氣體生成，可以得出不會有氮的氧化物生成，又有硝酸的濃度越稀，對應還原產物中氮元素的化合價越低，可以推測N元素由+5變成了-3價，由圖可知，硝酸過量，加入氫氧化鈉溶液先與硝酸反應，再與Al3+、Fe3+反應生成沉淀，當沉淀完全后，由圖知繼續加入氫氧化鈉溶液，沉淀量不變，是氫氧化鈉與NH4+發生了反應，則隨著NaOH的滴加，發生的反應依次有：①H++OH-=H2O，②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，Al3++3OH-=Al(OH)3↓，③NH4++OH-═NH3H2O，④Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，據此分析解答。

A．根據圖示，得到的溶液x和氫氧化鈉反應產生沉淀的情況可知，金屬鐵和稀硝酸反應生成硝酸鐵、硝酸銨和水，反應的離子方程式為：8Fe+30H++3NO3-=8Fe3++3NH4++9H2O，金屬鋁和硝酸反應生成硝酸鋁、硝酸銨和水，溶液x中所含的陽離子有：Al3+、H+、Fe3+、NH4+，硝酸過量，溶液中沒有Fe2+，故A錯誤；

B．根據上述分析，DE一段沉淀的量沒有發生變化，為NH4NO3和NaOH反應，反應的離子方程式為NH4++OH-═NH3H2O，故B正確；

C．圖中OC段沒有沉淀生成，此階段發生的離子方程式為H++OH-=H2O；在DE段沉淀的物質的量沒有變化，應為NH4+和OH-的反應，此階段發生反應的離子方程式為NH4++OH-═NH3H2O；根據NH4++OH-═NH3H2O 得：n(NH4+)=(34-31)×10-3L×4mol/L=0.012 mol，根據氧化還原反應，N元素由+5價變為-3價，而金屬都由0價變為+3價，可以運用電子守恒得出金屬的物質的量為：=0.032mol，所以生成沉淀的物質的量為0.032mol，故C錯誤；

D．根據C的計算可知，Fe和Al的物質的量之和為0.032mol，滴加NaOH體積為31mL時，發生反應因此為①H++OH-=H2O，②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，Al3++3OH-=Al(OH)3↓，則C點氫氧化鈉溶液的體積為31mL-0.032mol=0.007L=7mL，故D正確；

故選BD。