Question

7．硝酸越稀还原产物中氮元素的化合价越低．某同学取铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应没有气体放出．在反应后的溶液中逐渐加入4mol•L^-1NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生的沉淀的物质的量的关系如图所示（不考虑沉淀的微量溶解）．下列说法正确的是（　　）

• A． D点溶液中存在：c（NH₄⁺）+c（Na⁺）+c（H⁺）═c（OH^-）+c（NO₃^-）
• B． EF段发生反应的离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
• C． D点溶液中n（NH₄⁺）=0.012mol
• D． 由水电离产生的c（H⁺）：O点＞F点

Answer 1

分析 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，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，
A．D点溶液溶质为硝酸铵和硝酸钠；
B．EF段为氢氧化铝溶解在氢氧化钠中；
C．根据DE段消耗氢氧化钠的体积，结合发生反应计算溶液中n（NH₄⁺）；
D．O点是酸过量对水的电离起抑制作用，而F是偏铝酸钠和硝酸钠的混合溶液，偏铝酸根离子对水的电离起促进作用．

解答 解：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，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，
A．D点溶液溶质为硝酸铵和硝酸钠，由电荷守恒可知应为c（NH₄⁺）+c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（NO₃^-），故A正确；
B．EF段为氢氧化铝溶解在氢氧化钠中，反应为Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故B正确；
C．由图可知DE段消耗氢氧化钠的体积为3mol，由NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O可知溶液中n（NH₄⁺）=n（OH^-）=0.003L×4mol/L=0.012mol，故C正确；
D．O点是酸过量对水的电离起抑制作用，而F是偏铝酸钠和硝酸钠的混合溶液，偏铝酸根离子对水的电离起促进作用，所以由水电离产生的c（H⁺）：O点＜F点，故D错误．
故选D．

点评 本题考查较为综合，涉及金属与硝酸的反应、离子方程式的书写、氧化还原反应、化学计算等知识点，属于中等难度试题．解答此题关键是判断出硝酸的还原产物以及电子转移守恒的运用．