Question

【題目】實驗研究發現，硝酸的濃度越稀，對應還原產物中氮元素的化合價越低。現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(已知硝酸的還原產物是NH4NO3)。在反慮結束后的溶液中，逐滴加入5mol/L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下圖所示。

則下列說法錯誤的是：

A. 鋁粉和鐵粉的混合物中鋁粉與鐵粉的物質的量之比為5：4

B. 原硝酸溶液中含硝酸的物質的量為0.5mol

C. B與A的差值為0.05 mol

D. 反應結束后的溶液仍有硝酸剩余

Answer 1

【答案】A

【解析】A、由圖可得硝酸過量，加入氫氧化鈉溶液應先與硝酸反應，再生成沉淀，當沉淀完全后由圖知繼續加入氫氧化鈉溶液，沉淀量不變，可得與NH4+發生了反應。根據Al(OH)3 +OH-＝AlO2-+2H2O，得出Al(OH)3的物質的量為：（104-94）×10-3L×5mol/L＝0.05 mol；Al(OH)3的物質的量為0.05mol，根據鋁元素守恒，故混合金屬中n（Al）＝0.05mol，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NH4++OH-=NH3H2O 可知，計算溶液中n(NH4+)=0.03mol，根據電子轉移守恒有，3n（Fe）+3n（Al）=8n(NH4+)，即3n（Fe）+3×0.05mol=8×0.03mol，解得：n（Fe）=0.03mol，混合金屬中n（Al）=0.05mol、n（Fe）=0.03mol，樣品中鋁粉和鐵粉的物質的量之比為5：3，A錯誤；B、根據氮原子守恒可知原硝酸的物質的量是0.094L×5mol/L+0.03mol＝0.5mol，B正確；C、根據A中分析可知 B與A的差值為0.05 mol，C正確；D、由圖可判斷反應結束后的溶液仍有硝酸剩余，D正確，答案選A。