Question

一定体积0.01mol•L^-1 的稀硝酸溶液恰好能氧化一定质量的铁、铝混合物，已知两种金属均氧化为最高价态，还原产物只有NO。若用0.01mol•L^-1 的NaOH溶液溶解相同质量的该混合物，当反应完全时所需氢氧化钠溶液的体积是稀硝酸的五分之一，则样品中铁、铝的物质的量之比为

A．2：3    B．1：3     C．1：4     D．5：3

Answer

C

【解析】

试题分析：硝酸与氢氧化钠溶液浓度相等，反应完全时所需氢氧化钠溶液的体积是稀硝酸溶液的，假设消耗硝酸为5mol，则消耗NaOH为1mol，Al与氢氧化钠溶液反应，而Fe不与NaOH溶液反应，

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

1mol 1mol

设Fe的物质的量为x mol，金属均被氧化为最高价态，由电荷守恒可知，金属与硝酸反应后溶液中n(NO3-)=3(1+x)mol，

根据N元素守恒可知n(NO)=5mol-3(1+x)mol=(2-3x)mol，

根据电子转移守恒：3(1+x)mol=(2-3x)mol×3，

解得：x=0.25，

故样品中铁、铝的物质的量之比为0.25mol：1mol=1：4，

故选C。

【考点定位】考查混合物反应的计算

【名师点晴】硝酸与氢氧化钠溶液浓度相等，反应完全时所需氢氧化钠溶液的体积是稀硝酸溶液的 ，假设消耗硝酸为5mol，则消耗NaOH为1mol，Al与氢氧化钠溶液反应，而Fe不与NaOH溶液反应，计算Al的物质的量，设Fe的物质的量为x mol，根据N元素守恒表示出NO的物质的量，根据电子转移守恒列方程计算解答。