Question

9．研究發(fā)現(xiàn)，硝酸越稀，還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低．某同學(xué)取適量的鐵鋁合金與足量很稀的硝酸充分反應(yīng)，沒有氣體放出．在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中，逐滴加入4mol/L NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積（mL）與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量（mol）的關(guān)系如圖所示．下列說(shuō)法不正確的是（　�。�

• A． OC段離子反應(yīng)方程式為H⁺+OH^-═H₂O
• B． 溶液中n（NH${\;}_{4}^{+}$）=0.012 mol
• C． 溶液中結(jié)合OH^-能力最強(qiáng)的離子是H⁺，最弱的離子是Al³⁺
• D． 欲測(cè)定F點(diǎn)沉淀的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)步驟是：過濾、洗滌、干燥、稱量

Answer 1

分析 鐵鋁合金與足量很稀HNO₃充分反應(yīng)，被氧化為Al³⁺、Fe³⁺，通過題意，反應(yīng)始終沒有氣體生成，可以得出不會(huì)有氮的氧化物生成，由于硝酸的濃度越稀，對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低，可以推測(cè)N元素由+5變成了-3價(jià)，由圖可得硝酸過量，加入氫氧化鈉溶液應(yīng)先與硝酸反應(yīng)，再生成沉淀，當(dāng)沉淀完全后，由圖知繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液，沉淀量不變，可得與NH₄⁺發(fā)生了反應(yīng)，則隨著NaOH的滴加，發(fā)生的反應(yīng)依次有：①H⁺+OH^-=H₂O，②Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，③NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O，④Al（OH）₃ +OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
A．OC段為剩余的硝酸與氫氧化鈉反應(yīng)；
B．根據(jù)DE段消耗氫氧化鈉的體積，結(jié)合發(fā)生反應(yīng)計(jì)算溶液中n（NH₄⁺）；
C．根據(jù)發(fā)生反應(yīng)的順序，可以判斷結(jié)合OH^-能力的強(qiáng)弱；
D．測(cè)定F點(diǎn)沉淀的質(zhì)量，應(yīng)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．

解答 解：鐵鋁合金與足量很稀HNO₃充分反應(yīng)，被氧化為Al³⁺、Fe³⁺，通過題意，反應(yīng)始終沒有氣體生成，可以得出不會(huì)有氮的氧化物生成，由于硝酸的濃度越稀，對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低，可以推測(cè)N元素由+5變成了-3價(jià)，由圖可得硝酸過量，加入氫氧化鈉溶液應(yīng)先與硝酸反應(yīng)，再生成沉淀，當(dāng)沉淀完全后，由圖知繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液，沉淀量不變，可得與NH₄⁺發(fā)生了反應(yīng)，則隨著NaOH的滴加，發(fā)生的反應(yīng)依次有：①H⁺+OH^-=H₂O，②Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，③NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O，④Al（OH）₃ +OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
A．由上述分析可知，OC段為剩余的硝酸與氫氧化鈉反應(yīng)，離子反應(yīng)方程式：H⁺+OH^-=H₂O，故A正確；
B．由圖可知DE段消耗氫氧化鈉的體積為3mol，由NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O可知溶液中n（NH₄⁺）=n（OH^-）=0.003L×4mol/L=0.012mol，故B正確；
C．根據(jù)發(fā)生反應(yīng)的順序可知，結(jié)合OH^-能力最強(qiáng)的離子是H⁺，最弱的離子是NH₄⁺，故C錯(cuò)誤；
D．欲測(cè)定F點(diǎn)沉淀的質(zhì)量，應(yīng)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(shí)驗(yàn)步驟是：過濾、洗滌、干燥、稱量，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題以圖象形式考查金屬與硝酸的反應(yīng)、離子方程式的計(jì)算等知識(shí)，題目難度中等，判斷圖中各階段發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．