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【题目】研究发现,硝酸越稀,还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取适量的铁粉和铝粉的混合物与足量很稀的硝酸充分反应,无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4mol/LNaOH溶液,所加NaOH溶液的体积(ml)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列说法不正确的是( )

A.溶液中n(NH4+)=0.012mol

B.混合物中铝粉与铁粉物质的量的比为1:2

C.测定F点沉淀的质量,步骤是:过滤、洗涤、低温烘干、称量

D.铝与该浓度硝酸反应的离子方程式为:8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O

【答案】B

【解析】

铁粉和铝粉的混合物与足量很稀HNO3充分反应,被氧化为Al3+、Fe3+,通过题意,反应始终没有气体生成,可以得出不会有氮的氧化物生成,由于硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低,可以推测N元素由+5变成了-3价,由图可得硝酸过量,加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应,再生成沉淀,当沉淀完全后,由图知继续加入氢氧化钠溶液,沉淀量不变,可得与NH4+发生了反应,则随着NaOH的滴加,发生的反应依次有:①H++OH-=H2O,②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,③NH4++OH-═NH3H2O,④Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。

A. 由图可知DE段消耗氢氧化钠的体积为3ml,由NH4++OH═NH3H2O可知溶液中n(NH4+)=n(OH)=0.003L×4mol/L=0.012mol,故A正确;

B.由图可知,DE段消耗的氢氧化钠的体积为34mL31m=3mL,故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.003L×4mol/L=0.012mol,根据NH4++OH═NH3H2O可知,计算溶液中n(NH4+)=0.012ml,根据EF段发生Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O,可知n[Al(OH)3]=0.008mol,根据铝元素守恒,故混合金属中n(Al)=0.008mol,根据电子转移守恒有3n(Fe)+3n(Al)=8n(NH4+),即3n(Fe)+3×0.008mol=8×0.012mol,解得n(Fe)=0.024mol,故原混合物中铝粉与铁粉的物质的量之比为0.008mol:0.024mol=1:3,故B错误;

C.欲测定F点沉淀的质量,应将互不相溶的固体与液体分离,并洗涤沉淀附着的杂化,再干燥称量,故实验步骤是:过滤、洗涤、干燥、称量,故C正确;

D.Al与稀硝酸反应生成硝酸铝和硝酸铵,离子反应方程式:8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O,故D正确;

答案选B。

练习册系列答案
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