Question

【题目】实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量的铁铝合金与很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液x中，逐滴加入4molL﹣1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示。则下列有关计算和判断正确的是（　　）

A.溶液x中所含的阳离子有：Al3+、H+、Fe3+、Fe2+

B.在DE段，发生反应的离子方程式为NH4++OH﹣→NH3H2O

C.无法求出B点对应的沉淀的物质的量

D.C点对应的氢氧化钠溶液的体积为7mL

Answer 1

【答案】BD

【解析】

铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀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，又有硝酸的浓度越稀，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，据此分析解答。

A．根据图示得到的溶液和氢氧化钠反应产生沉淀的情况可以知道，金属铁和稀硝酸反应生成硝酸铁、硝酸铵和水，反应的离子方程式为：8Fe+30H++3NO3﹣＝8Fe3++3NH4++9H2O，金属铝和硝酸反应生成硝酸铝、硝酸铵和水，溶液x中所含的阳离子有：Al3+、H+、Fe3+、NH4+，硝酸过量，不可能生成亚铁离子，故A错误；

B．DE一段沉淀的量没有发生变化，为NH4NO3和NaOH反应，反应的离子方程式为NH4++OH﹣═NH3H2O，故B正确；

C．图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生的离子方程式为H++OH﹣＝H2O；在DE段沉淀的物质的量没有变化，应为NH4+和OH﹣的反应，此阶段发生反应的离子方程式为NH4++OH﹣═NH3H2O；根据NH4++OH﹣═NH3H2O 得：n（NH4+）＝（34﹣31）×10﹣3L×4mol/L＝0.012 mol，根据氧化还原反应，N元素由+5价变为﹣3价，而金属都由0价变为+3价，可以运用电子守恒得出金属的物质的量为：＝0.032mol，所以生成沉淀的物质的量为0.032mol，故C错误；

D．金属的物质的量为0.032mol，根据金属离子带3个正电荷分析，铝离子和铁离子生成沉淀需要的氢氧化钠的体积为L=24mL，则C点氢氧化钠溶液的体积为31mL﹣24mL＝7mL，故D正确；

故选：BD。