Question

（12分）实验研究发现，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，最低可以还原到－3价。某同学取一定量的铁铝合金与一定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4 mol·L^－1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题：

（1）请写出该合金中铁与硝酸反应的离子方程式                。

（2）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为                。

（3）在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为            。

（4）B与A的差值为           mol。

（5）B点对应的沉淀的物质的量为        mol，C点对应的氢氧化钠溶液的体积为_____ mL。

Answer

（12分）

（1）8Fe＋30H＋＋3NO3－＝8Fe3＋＋3NH4＋＋9H2O

（2）H＋＋OH－＝H2O

（3）NH4＋＋OH－＝NH3·H2O

（4）0.008

（5）0.032；7

【解析】

试题分析：（1）根据题意，铁与很稀的硝酸反应生成硝酸铁，硝酸铵和水，离子方程式为8Fe+30H＋+3NO3－＝8Fe3＋+3NH4＋+9H2O，故填：8Fe+30H＋+3NO3－＝8Fe3＋+3NH4＋+9H2O；

（2）根据图像，OC之间没有沉淀生成，说明硝酸过量，OC之间发生的反应酸碱中和反应，离子方程式为H++OH-═H2O；故填：H++OH-═H2O；

（3）DE一段沉淀的量没有发生变化，为NH4NO3和NaOH反应，反应的离子方程式为NH4＋＋OH－＝NH3·H2O，故填：NH4＋＋OH－＝NH3·H2O；

（4）由图可知，EF段为氢氧化铝溶于氢氧化钠的反应，即Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，EF段消耗的氢氧化钠溶液为36ml-34ml=2ml，参加反应的氢氧化钠为0.002L×4mol/L=0.008mol，根据Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O可知，Al（OH）3的物质的量为0.008mol，即为B、A的差值，故填：0.008；

（5）设铁的物质的量为x。根据（4）可知，Al为0.008mol，根据DE段的反应，生成的硝酸铵为（34-31）ml×0.001L/ml×4mol/L=0.012mol，由电子守恒可知，3x+0.008mol×3=0.012mol×8，解得x=0.024mol，会生成硝酸铁0.024mol，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↓，B点沉淀量最大，为氢氧化铝和氢氧化铁的混合物，根据元素守恒，沉淀的物质的量为：0.008mol+0.024mol=0.032mol，C点氢氧化钠溶液的体积为31ml－×1000ml/L－×1000ml/L=7ml。故填：0.032；7。

考点：考查了硝酸的性质及其化学计算的相关知识。