题目内容
【题目】已知硝酸与金属发生反应时，随着硝酸浓度的下降和金属活动性的增大，产物中氮元素的化合价会逐渐下降，它们可能是
、NO、
、
或
中的一种或几种。某同学取一定量的铝铁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
溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量的关系如图所示。试回答下列问题：
写出合金中铁与该稀硝酸反应的离子方程式：___________。
合金中铝的物质的量为__________mol，铁的物质的量为__________mol。
点对应的沉淀的物质的量为__________mol。
点对应的氢氧化钠溶液的体积为__________mL。
【答案】
【解析】
从图像可知，OA段加入氢氧化钠溶液无沉淀产生，说明溶液中有稀硝酸，铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀
充分反应，被氧化为
、
，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，又因硝酸的浓度越稀，对应的还原产物中氮元素的化合价越低，可以推测N元素由
变成了
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
发生了反应，则随着NaOH的滴加，发生的反应依次有： OA段：
， AB段：
，
， BC段：
， CD段：
，再结合消耗的NaOH溶液的体积可知：
，根据氧化还原反应，N元素由价变为价，而金属都由0价变为
价，可以运用电子守恒得出金属的物质的量为：
，则AB段消耗的NaOH溶液的体积为：
，则OA段体积为10mL，对应溶液中含有
；
，则
；据此解答。
由上述分析可知，金属铁和稀硝酸反应生成硝酸铁、硝酸铵和水，反应的离子方程式为：；
答案：；
由上述分析计算可知：
；
；
答案：；；
由上述分析计算可知：B点对应的沉淀的物质的量为
；
答案：；
由上述分析计算可知：A点对应的氢氧化钠溶液的体积为10mL；
答案：10。
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