研究发现，硝酸越稀，还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取适量的铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应，没有气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入5 mol／L的N

题文

研究发现，硝酸越稀，还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取适量的铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应，没有气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入5 mol／L的NaOH溶液，所加NaOH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。下列说法正确的是


A．溶液中结合OH^－能力最强的离子是NH₄^＋B．D点时溶液中存在：c(NH₄^＋)＋c(H^＋)＝c(OH^－)＋c(NO₃^－)C．合金中n(Fe) ：n(Al)＝1 ：3D．C的值为7

题型：未知 难度：其他题型

答案

D

解析

铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应，没有气体放出，这说明硝酸的还原产物应该是NH₄^＋。根据图像可知加入的氢氧化钠溶液应先与过量的硝酸反应，然后再结合Fe^3＋、Al^3＋生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀。当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，这说明OH^－与NH₄⁺发生了反应，因此随着NaOH的滴加，发生的反应依次为①H⁺+OH^-＝H₂O，②Fe³⁺+3OH^-＝Fe(OH)₃↓、Al³⁺+3OH^-＝Al(OH) ₃↓，③NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O，④Al(OH) ₃+OH^-＝AlO₂^-+2H₂O。A、溶液中结合OH^－能力最强的离子是H^＋，A不正确；B、根据电荷守恒可知，D点时溶液中存在：c(NH₄^＋)＋c(H^＋) ＋c(Na^＋)＝c(OH^－)＋c(NO₃^－)，B不正确；C、由图可知，EF段消耗的氢氧化钠的体积为36mL－34m＝2mL，故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.002L×5mol/L=0.010mol。根据Al(OH) ₃+OH^-＝AlO₂^-+2H₂O 、Al³⁺+3OH^-＝Al(OH) ₃↓可知，与Al^3＋反应的氢氧化钠是0.010mol×3＝0.030mol，氢氧化铝的物质的量是0.010mol，则金属铝的物质的量也是0.010mol。DE段消耗的氢氧化钠的体积为34mL－31m＝3mL，故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.003L×5mol/L=0.015mol。根据NH₄⁺+OH^-═NH₃•H₂O可知，n(NH₄⁺)＝0.015ml，所以根据电子得失守恒可知3n(Fe)＋3×0.010mol＝8×0.015mol，解得n(Fe)＝0.030mol，所以合金中n(Fe) ：n(Al)＝3 ：1，C不正确；D、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↓，所以C点氢氧化钠溶液的体积为31ml－

×10³ml/L＝7mL，D正确，答案选D。

考点

据考高分专家说，试题“研究发现，硝酸越稀，还原产物中氮元素的化.....”主要考查你对 [物质的量 ]考点的理解。

物质的量

物质的量：

物质中含有一定数目粒子集体的物理量。是国际单位制中7个基本物理量之一（7个基本的物理量分别为：长度、质量、时间、电流强度、发光强度、温度、物质的量）符号：n
计算公式：物质的量(n)=粒子数(N)/阿伏加德罗常数(NA) 以物质的量为中心的各种化学常用量间的关系：n=N/NA=m/M=V/Vm=cV=ρV/M

使用物质的量注意事项：

（1）物质的量表示物质所含指定粒子的多少，物质的量是一个整体，不得简化或增添任何字。
（2）物质的量及其单位摩尔的适用范围是微观粒子，因此在使用中应指明粒子的名称。

物质的量的相关解法：

问题探究：

（1）1mol氢这种说法正确吗？如何表示1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子？
答：使用摩尔作单位时，应用化学式（符号）指明离子的种类，1mol氢的说法不正确，因其咩有指明是氢分子还是氢离子、氢原子。1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子分别表示为1molH、1molH₂、1molH⁺。
（2）阿佛加德罗常数和6.02×10²³mol^-1在实际使用上有何区别？
阿佛加德罗常数是一个非常精确的数字，而6.02×10²³mol^-1只是阿佛加德罗常数的一个近似值。在关于概念性描述时要求非常准确，要使用阿佛加德罗常数，而在涉及计算时，则用6.02×10²³mol^-1进行粗略计算。二者关系类似于数学上的圆周率∏与3.14的关系。