Question

【題目】研究發現，硝酸越稀，還原產物中氮元素的化合價越低。某同學取適量的鐵粉和鋁粉的混合物與足量很稀的硝酸充分反應，無氣體放出。在反應結束后的溶液中，逐滴加入4mol/LNaOH溶液，所加NaOH溶液的體積(ml)與產生的沉淀的物質的量(mol)的關系如圖所示。下列說法不正確的是（ ）

A.溶液中n(NH4+)=0.012mol

B.混合物中鋁粉與鐵粉物質的量的比為1：2

C.測定F點沉淀的質量，步驟是：過濾、洗滌、低溫烘干、稱量

D.鋁與該濃度硝酸反應的離子方程式為：8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O

Answer 1

【答案】B

【解析】

鐵粉和鋁粉的混合物與足量很稀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，由于硝酸的濃度越稀，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，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。

A． 由圖可知DE段消耗氫氧化鈉的體積為3ml，由NH4++OH═NH3H2O可知溶液中n(NH4+)=n(OH)=0.003L×4mol/L=0.012mol，故A正確；

B．由圖可知，DE段消耗的氫氧化鈉的體積為34mL31m=3mL，故該階段參加反應的氫氧化鈉為0.003L×4mol/L=0.012mol，根據NH4++OH═NH3H2O可知，計算溶液中n(NH4+)=0.012ml，根據EF段發生Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O，可知n[Al(OH)3]=0.008mol，根據鋁元素守恒，故混合金屬中n(Al)=0.008mol，根據電子轉移守恒有3n(Fe)+3n(Al)=8n(NH4+)，即3n(Fe)+3×0.008mol=8×0.012mol，解得n(Fe)=0.024mol，故原混合物中鋁粉與鐵粉的物質的量之比為0.008mol：0.024mol=1:3，故B錯誤；

C．欲測定F點沉淀的質量，應將互不相溶的固體與液體分離，并洗滌沉淀附著的雜化，再干燥稱量，故實驗步驟是：過濾、洗滌、干燥、稱量，故C正確；

D．Al與稀硝酸反應生成硝酸鋁和硝酸銨，離子反應方程式：8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O，故D正確；

答案選B。