Question

【題目】已知硝酸與金屬發生反應時，隨著硝酸濃度的下降和金屬活動性的增大，產物中氮元素的化合價會逐漸下降，它們可能是、NO、、或中的一種或幾種。某同學取一定量的鋁鐵合金與一定量很稀的硝酸充分反應，反應過程中無氣體放出。在反應結束后的溶液中，逐滴加入溶液，所加NaOH溶液的體積與產生沉淀的物質的量的關系如圖所示。試回答下列問題：

寫出合金中鐵與該稀硝酸反應的離子方程式：___________。

合金中鋁的物質的量為__________mol，鐵的物質的量為__________mol。

點對應的沉淀的物質的量為__________mol。

點對應的氫氧化鈉溶液的體積為__________mL。

Answer 1

【答案】

【解析】

從圖像可知，OA段加入氫氧化鈉溶液無沉淀產生，說明溶液中有稀硝酸，鋁粉和鐵粉的混合物與一定量很稀充分反應，被氧化為、，通過題意，反應始終沒有氣體生成，可以得出不會有氮的氧化物生成，又因硝酸的濃度越稀，對應的還原產物中氮元素的化合價越低，可以推測N元素由變成了價，由圖可得硝酸過量，加入氫氧化鈉溶液應先與硝酸反應，再生成沉淀，當沉淀完全后，由圖知繼續加入氫氧化鈉溶液，沉淀量不變，可得與發生了反應，則隨著NaOH的滴加，發生的反應依次有： OA段：， AB段：，， BC段：， CD段：，再結合消耗的NaOH溶液的體積可知：，根據氧化還原反應，N元素由價變為價，而金屬都由0價變為價，可以運用電子守恒得出金屬的物質的量為：，則AB段消耗的NaOH溶液的體積為：，則OA段體積為10mL，對應溶液中含有；，則；據此解答。

由上述分析可知，金屬鐵和稀硝酸反應生成硝酸鐵、硝酸銨和水，反應的離子方程式為：；

答案：；

由上述分析計算可知：；；

答案：；；

由上述分析計算可知：B點對應的沉淀的物質的量為；

答案：；

由上述分析計算可知：A點對應的氫氧化鈉溶液的體積為10mL；

答案：10。