滴加的硝酸与合金恰好完全反应,发生反应:3Fe+8HNO
3=3Fe(NO
3)
2+2NO↑+4H
2O、Al+4HNO
3=Al(NO
3)
3+NO↑+2H
2O,所得溶液为硝酸亚铁、硝酸铝溶液,将反应后的溶液平均分成三等份,每份溶液对应产生NO的体积为40.32L×
=13.44L,
(1)13.44L NO的物质的量=
=0.6mol,根据电子转移守恒,可知金属提供电子物质的量=0.6mol×(5-2)=1.8mol,第一份溶液中逐滴加入2mol?L
-1NaOH溶液,至恰好达到最大沉淀,不考虑空气中O
2的氧化,此时溶液中溶质为NaNO
3,由电荷守恒可知,金属提供电子物质的量等于NaOH物质的量,即NaOH的物质的量为1.8mol,故需要NaOH溶液的体积=
=0.9L,
故答案为:0.9L;
(2)与第一份所得沉淀相比增重5.1g,是由于发生反应:4Fe(OH)
2+O
2+2H
2O=4Fe(OH)
3,
令消耗氧气物质的量为xmol,则:
4Fe(OH)
2+O
2+2H
2O=4Fe(OH)
3 质量增重
1mol 4×17g
xmol 5.1g
1mol:xmol=4×17g:5.1g
解得x=0.075
故答案为:0.075mol;
(3)第三份溶液中加入NaOH溶液,至Al(OH)
3沉淀恰好溶解,此时溶液中溶质为NaAlO
2、NaNO
3,原溶液消耗NaOH为第三份溶液消耗氢氧化钠3倍,故n(NaOH)=4mol/L×0.5L×3=6mol
依题意硝酸不过量,由方程式可知,n(HNO
3)=4n(NO)=4×
=7.2mol,则,n(NaNO
3)=7.2mol-×
=5.4mol,
依据Na原子守恒有:n(NaOH)=n(NaAlO
2)+n(NaNO
3),由Al元素守恒,n(Al)=n(NaAlO
2)=n(NaOH)-n(NaNO
3)=6mol-5.4mol=0.6mol,
故原合金中m(Al)=0.6mol×27g/mol=16.2g,
答:原合金中含铝的质量为16.2g.