Question

研究发现，硝酸越稀，还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取适量的铁粉和铝粉的混合物与足量很稀的硝酸充分反应，无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol/LNaOH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。下列说法不正确的是（    ）

A.溶液中n(NH₄⁺)=0.012mol

B.混合物中铝粉与铁粉物质的量的比为1：2

C.测定F点沉淀的质量，步骤是：过滤、洗涤、低温烘干、称量

D.铝与该浓度硝酸反应的离子方程式为：8Al+30H⁺+3NO₃^-=8Al³⁺+3NH₄⁺+9H₂O

Answer

B

【解析】

铁粉和铝粉的混合物与足量很稀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． 由图可知DE段消耗氢氧化钠的体积为3ml，由NH4++OH−═NH3⋅H2O可知溶液中n(NH4+)=n(OH−)=0.003L×4mol/L=0.012mol，故A正确；

B．由图可知，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×4mol/L=0.012mol，根据NH4++OH−═NH3⋅H2O可知，计算溶液中n(NH4+)=0.012ml，根据EF段发生Al(OH)3+OH−=AlO2−+2H2O，可知n[Al(OH)3]=0.008mol，根据铝元素守恒，故混合金属中n(Al)=0.008mol，根据电子转移守恒有3n(Fe)+3n(Al)=8n(NH4+)，即3n(Fe)+3×0.008mol=8×0.012mol，解得n(Fe)=0.024mol，故原混合物中铝粉与铁粉的物质的量之比为0.008mol：0.024mol=1:3，故B错误；

C．欲测定F点沉淀的质量，应将互不相溶的固体与液体分离，并洗涤沉淀附着的杂化，再干燥称量，故实验步骤是：过滤、洗涤、干燥、称量，故C正确；

D．Al与稀硝酸反应生成硝酸铝和硝酸铵，离子反应方程式：8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O，故D正确；

答案选B。