题目内容

(2010?南昌二模)为了探究课堂铝热反应演示实验生成的熔融物(不含氧化物)的成份,进行如下实验:
(1)取一定量熔融物与一定量很稀的HNO3完全反应,反应过程无气体放出;
(2)向反应后溶液逐滴加入4mol/L的NaOH溶液,所加NaOH溶液体积与生成沉淀的物质的量的关系如图所示:
下列有关反应过程的叙述正确的是(  )
分析:熔融物(不含氧化物),应为铁铝合金,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,应生成NH4NO3,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-═NH3?H2O,④Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O,以此解答该题.
解答:解:A.EF段发生Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O,n(NaOH)=0.002L×4mol/L=0.008mol,则n(Al(OH)3)=0.008mol,所以A、B两点相差0.008mol,故A错误;
B.DE段发生NH4++OH-═NH3?H2O,n(NaOH)=0.003L×4mol/L=0.012mol,则生成n(NH4+)=0.012mol,硝酸钡还原生成0.012molNH4+,得电子0.012mol×8=0.096mol,则n(Al)+n(Fe)=
0.096mol
3
=0.032mol,所以D点沉淀的物质的量为0.032mol,故B错误;
C.E点时,溶液成分为NaNO3,由钠元素守恒可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.035L×4mol/L=0.14mol,合金与硝酸反应后,根据溶液的电荷守恒可知n(H+)+3n(Al3++)+3n(Fe3+)+n(NH4+)=n(NO3-),则n(H+)=0.14mokl-0.012mol-3×0.032mol=0.032mol,C发生H++OH-=H2O,则可知n(H+)=n(NaOH)=0.032mol,V(NaOH)=
0.032mol
4mol/L
=0.008L,故C正确;
D.DE段发生NH4++OH-═NH3?H2O,故D错误.
故选C.
点评:本题考查氧化还原反应的计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意分析图象,根据反应的离子方程式计算,利用守恒定律,答题时注意体会,难度较大.
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