Question

硝酸发生氧化还原反应的时候，一般硝酸越稀，对应的还原产物中氮的化合价越低。现有一定量的铝、铁合金与一定量稀HNO₃充分反应，反应过程中无任何气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4 mol/L NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(V)与产生沉淀的物质的量(n)关系如图所示。下列说法中不正确的是

1. A.
   无法求出曲线C点数值
2. B.
   合金与硝酸反应时硝酸过量
3. C.
   合金中铝的物质的量为0.008 mol
4. D.
   合金中金属的物质的量共为0.032 mol

Answer 1

A
试题分析：反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成。又因为硝酸的浓度越稀，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，所以硝酸的还原产物为硝酸铵。根据Al（OH）₃ +OH^－＝AlO₂^－+2H₂O，得出Al（OH）₃的物质的量为：（36－34）×10^－3L×4mol/L＝0.008 mol；根据NH₄⁺+OH^－═NH₃?H₂O 得出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（0.012mol×8）÷3＝0.032mol；滴加NaOH体积为31ml时，发生反应为①H⁺+OH^－＝H₂O，②Fe³⁺+3OH^－＝Fe（OH）₃↓，Al³⁺+3OH^－＝Al（OH）₃↓，可计算得出C点氢氧化钠溶液的体积为0.031L－（0.032mol×3）÷4mol/L＝0.007L＝7ml，所以选项A不正确，其余选项都是正确的，答案选A。
考点：考查铁、铝与硝酸反应的有关判断、计算以及图像分析
点评：该题是中等难度的试题，试题综合性强，贴近高考。该题以金属和硝酸的反应为载体，重点考查离子方程式的书写、氧化还原反应、化学计算、图像分析等知识点，试题针对性强，注重答题的灵活性，有利于培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力。解答此题关键是明确反应的原理、判断出硝酸的还原产物以及得失电子转移守恒的运用等。