Question

7．硝酸越稀還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低．某同學(xué)取鐵鋁合金與足量很稀的硝酸充分反應(yīng)沒(méi)有氣體放出．在反應(yīng)后的溶液中逐漸加入4mol•L^-1NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示（不考慮沉淀的微量溶解）．下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． D點(diǎn)溶液中存在：c（NH₄⁺）+c（Na⁺）+c（H⁺）═c（OH^-）+c（NO₃^-）
• B． EF段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
• C． D點(diǎn)溶液中n（NH₄⁺）=0.012mol
• D． 由水電離產(chǎn)生的c（H⁺）：O點(diǎn)＞F點(diǎn)

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(guò)題意，反應(yīng)始終沒(méi)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(guò)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．D點(diǎn)溶液溶質(zhì)為硝酸銨和硝酸鈉；
B．EF段為氫氧化鋁溶解在氫氧化鈉中；
C．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⁺）；
D．O點(diǎn)是酸過(guò)量對(duì)水的電離起抑制作用，而F是偏鋁酸鈉和硝酸鈉的混合溶液，偏鋁酸根離子對(duì)水的電離起促進(jìn)作用．

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(guò)題意，反應(yīng)始終沒(méi)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(guò)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．D點(diǎn)溶液溶質(zhì)為硝酸銨和硝酸鈉，由電荷守恒可知應(yīng)為c（NH₄⁺）+c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（NO₃^-），故A正確；
B．EF段為氫氧化鋁溶解在氫氧化鈉中，反應(yīng)為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故B正確；
C．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C正確；
D．O點(diǎn)是酸過(guò)量對(duì)水的電離起抑制作用，而F是偏鋁酸鈉和硝酸鈉的混合溶液，偏鋁酸根離子對(duì)水的電離起促進(jìn)作用，所以由水電離產(chǎn)生的c（H⁺）：O點(diǎn)＜F點(diǎn)，故D錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及金屬與硝酸的反應(yīng)、離子方程式的書(shū)寫(xiě)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，屬于中等難度試題．解答此題關(guān)鍵是判斷出硝酸的還原產(chǎn)物以及電子轉(zhuǎn)移守恒的運(yùn)用．