题目内容
已知硝酸与金属发生氧化还原反应的时候，一般硝酸浓度越稀，对应的还原产物中氮的化合价越低．现有一定量的铝、铁合金与一定量稀HNO3充分反应，反应过程中无任何气体放出．在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol/L NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（V）与产生沉淀的物质的量（n）关系如图所示．则：（1）试写出DE段、EF段所发生反应的离子方程式：
DE段
（2）合金中铝的物质的量为
（3）合金中金属的物质的量共为
（4）求出C点的值为
考点：离子方程式的有关计算
专题：计算题
分析：（1）O→C 之间没有沉淀生成，说明硝酸过量，O→C之间发生的反应酸碱中和反应；D与E一段沉淀的量没有发生变化，为NH4NO3和NaOH反应，EF段为氢氧化铝溶于氢氧化钠的反应；
（2）（3）根据氮元素守恒n（HNO3）=n（H+）+2n（NH4NO3）+2n（Mg（NO3）2）+3n（Al（NO3）3）结合金属镁和金属铝的量的情况来计算；
（4）B为沉淀的最大值，根据图象确定C点消耗氢氧化钠的量．
（2）（3）根据氮元素守恒n（HNO3）=n（H+）+2n（NH4NO3）+2n（Mg（NO3）2）+3n（Al（NO3）3）结合金属镁和金属铝的量的情况来计算；
（4）B为沉淀的最大值，根据图象确定C点消耗氢氧化钠的量．
解答：
解：（1）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；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，EF段为氢氧化铝溶于氢氧化钠的反应，即Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：NH4++OH-═NH3?H2O；Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O；
（2）由图可知，EF段消耗的氢氧化钠溶液为36mL-34m=2mL，故该计算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，根据铝元素守恒，所以Al的物质的量为0.008mol，生成硝酸铝为0.008mol，故答案为：0.008；
（3）设铁为xmol，Al为0.008mol，硝酸剩余，铁转化为铁离子，生成硝酸铵为（34-31）×0.001L×4mol/L=0.012mol，由电子守恒可知，3x+0.008×3=0.012×8，解得x=0.024mol，会生成硝酸铁0.024mol，所以铁的物质的量为0.024mol，金属的总物质的量是0.032mol，故答案为：0.032；
（4）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↓，Al的物质的量为0.008mol，都变成氢氧化铝消耗氢氧化钠是0.024mol，铁的物质的量为0.024mol，都变成氢氧化铁消耗氢氧化钠是0.072mol，消耗氢氧化钠的体积是：
=0.024L=24mL，所以硝酸消耗的氢氧化钠是31mL-24mL=7mL，故答案为：7．
故答案为：NH4++OH-═NH3?H2O；Al（OH）3 +OH-=AlO2-+2H2O；
（2）由图可知，EF段消耗的氢氧化钠溶液为36mL-34m=2mL，故该计算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，根据铝元素守恒，所以Al的物质的量为0.008mol，生成硝酸铝为0.008mol，故答案为：0.008；
（3）设铁为xmol，Al为0.008mol，硝酸剩余，铁转化为铁离子，生成硝酸铵为（34-31）×0.001L×4mol/L=0.012mol，由电子守恒可知，3x+0.008×3=0.012×8，解得x=0.024mol，会生成硝酸铁0.024mol，所以铁的物质的量为0.024mol，金属的总物质的量是0.032mol，故答案为：0.032；
（4）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↓，Al的物质的量为0.008mol，都变成氢氧化铝消耗氢氧化钠是0.024mol，铁的物质的量为0.024mol，都变成氢氧化铁消耗氢氧化钠是0.072mol，消耗氢氧化钠的体积是：
| 0.024mol+0.072mol |
| 4mol/L |
点评：本题考查金属与硝酸的反应、离子方程式的书写、氧化还原反应、化学计算等知识点，属于中等难度试题．解答此题关键是判断出硝酸的还原产物以及电子转移守恒的运用．
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