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实验研究发现,金属与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...

实验研究发现,金属与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。现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与足量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中逐滴加入5mol/L NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如图所示,下列说法不正确的是( 

A.稀硝酸与铝粉、铁粉反应,其还原产物为硝酸铵

B.b点与a点的差值为0.05 mol

C.c点对应NaOH溶液的体积为40 mL

D.样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为10:9

 

D 【解析】 试题分析: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-═NH3?H2O,④Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O, b与a的差值为氢氧化铝的物质的量,由图可知,ef段消耗的氢氧化钠溶液为104mL-94m=10mL,故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.01L×5mol/L=0.05mol,根据Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O可知,Al(OH)3的物质的量为0.05mol,根据铝元素守恒,故混合金属中n(Al)=0.05mol,由图可知,de段消耗的氢氧化钠的体积为94mL-88mL=6mL,故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.006L×5mol/L=0.03mol,根据NH4++OH-═NH3?H2O 可知,计算溶液中n(NH4+)=0.03ml,根据电子转移守恒有,3n(Fe)+3n(Al)=8n(NH4+),即3n(Fe)+3×0.05mol=8×0.03mol,解得n(Fe)=0.03mol,由反应过程可知,到加入氢氧化钠为88mL时,溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵,n(NH4NO3)=n(NH4+)=0.03mol,根据钠元素守恒,可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.088L×5mol/L=0.44mol,根据氮元素守恒计算原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.44mol+0.03mol×2=0.5mol,而c点溶液为NaNO3、NH4NO3、Fe(NO3)3、Al(NO3)3,根据氮元素守恒n′(NaNO3)+2n(NH4NO3)+3n[Fe(NO3)3]+3n[Al(NO3)3]=n(HNO3),故c点溶液中n′(NaNO3)=0.5mol-0.03mol×2-0.03mol×3-0.05mol×3=0.2mol,故c点加入NaOH的物质的量=0.2mol, A.由上述分析可知,稀硝酸与铝粉、铁粉反应,其还原产物为硝酸铵,故A正确; B.由上述分析可知,b与a的差值=n[Al(NO3)3]=0.05mol,故B正确; C.由上述分析可知,c点对应NaOH溶液的体积==0.04L=40mL,故C正确; D.由上述分析可知,混合金属中n(Al)=0.05mol、n(Fe)=0.03mol,样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为5:3,故D错误。 考点:本题考查化学计算。  
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工业上常用电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极.测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为2:1,以下说法不正确的是( 

A.a极与电源的负极相连

B.离子交换膜d为阴离子交换膜

C.产物丙为硫酸溶液

D.a电极反应式:2H2O+2e=H2↑+2OH

 

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下列有关实验的选项正确的是(   )

A.下列装置中X若为苯,可用于吸收NH3HCl,并防止倒吸
 

B.加热烧杯,可以分离NaClNH4Cl
 

C.制备MgCl2晶体
 

D.记录滴定终点读数为12.20 mL
 


 


 


 


 

 

 

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下列物质的转化在给定条件下能实现的是(   

 

 

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下列实验方案中,能达到实验目的的是(   

选项

实验目的

实验方案

A

证明氧化性:H2O2比Fe3+

用硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色

B

鉴别KBr溶液和KI溶液

分别加入新制氯水,再加入CCl4振荡、静置,观察

C

配制100 mL 1.0 mol·L-1 CuSO4溶液

将25 g CuSO4·5H2O溶于100 mL蒸馏水中

D

除去CuO中混有的Al2O3

加入过量盐酸溶液后,过滤

 

 

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由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法正确的是   

A.断键吸收能量之和大于成键释放能量之和

B.反应物总能量小于生成物总能量

C.N2O(g) +NO(g) =N2(g) +NO2(g)H= -139kJ/mol

D.反应生成1 mol N2时转移4 mol电子

 

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