Question

13．金屬鋁在酸性或堿性溶液中均可與NO₃^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：

已知，氣體D和F反應(yīng)可生成鹽，氣體D和A溶液反應(yīng)生成白色沉淀．
請回答下列問題：
（1）A和B兩溶液混合產(chǎn)生白色沉淀，該白色沉淀的化學(xué)式為Al（OH）₃．
（2）C、E排入大氣中會造成大氣污染，在催化劑存在下，D可以將C、E轉(zhuǎn)化為無毒的氣態(tài)單質(zhì)，該單質(zhì)的電子式為．
（3）完成并配平下列離子方程式：
8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃．
（4）過量D的水溶液與A溶液反應(yīng)的離子方程式是3NH₃．H₂O+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（5）D→C反應(yīng)的化學(xué)方程式是4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．
（6）除去氣體C中的雜質(zhì)氣體E的化學(xué)方法：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO（用化學(xué)方程式表示）．
（7）Al與NO₃^-在酸性條件下反應(yīng)，Al與被還原的NO₃^-的物質(zhì)的量之比是1：1．

Answer 1

分析 金屬鋁在酸性或堿性溶液中均可與NO₃^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，在酸性環(huán)境下，反應(yīng)生成鋁鹽和一氧化氮，堿性環(huán)境下生成偏鋁酸鹽和氨氣，氨氣催化氧化可以生成一氧化氮和水，一氧化氮可以和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，故A為硝酸鋁，B為偏鋁酸鹽，C為NO，D為氨氣，E為二氧化氮，F(xiàn)為硝酸，然后結(jié)合元素化合物性質(zhì)及化學(xué)用語來解答．

解答 解：金屬鋁在酸性或堿性溶液中均可與NO₃^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，在酸性環(huán)境下，反應(yīng)生成鋁鹽和一氧化氮，堿性環(huán)境下生成偏鋁酸鹽和氨氣，氨氣催化氧化可以生成一氧化氮和水，一氧化氮可以和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，故A為硝酸鋁，B為偏鋁酸鹽，C為NO，D為氨氣，E為二氧化氮，F(xiàn)為硝酸，
（1）可溶性的鋁鹽可以和偏鋁酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁白色沉淀，發(fā)生6H₂O+3AlO₂^-+Al³⁺=4Al（OH）₃↓，故答案為：Al（OH）₃；
（2）氨氣可以和一氧化氮或是二氧化氮發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成無毒氣體氮氣，氮氣是氮原子之間通過共用電子對形成的單質(zhì)，電子式為，
故答案為：；
（3）金屬鋁在堿性環(huán)境下可以和硝酸跟反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和氨氣，由電子、電荷守恒可知，離子反應(yīng)為8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃↑，
故答案為：8；3；5；2；8AlO₂^-；3NH₃；
（4）過量D溶液與A溶液反應(yīng)的離子方程式是3NH₃．H₂O+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，故答案為：3NH₃．H₂O+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
二氧化氮可以和水發(fā)生反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，可以用水除去一氧化氮中的二氧化氮，故答案為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
（5）D→C反應(yīng)的化學(xué)方程式是4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
（6）二氧化氮與水反應(yīng)生成NO，則利用水洗氣可除雜，即除去氣體C中的雜質(zhì)氣體E的化學(xué)方法為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（7）Al與NO₃^-在酸性條件下反應(yīng)，金屬鋁被氧化為三價的鋁離子，失去電子3mol，硝酸根被還原為一氧化氮，得到電子也是3mol，根據(jù)電子守恒，Al與被還原的NO₃^-的物質(zhì)的量之比是1：1，故答案為：1：1．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，側(cè)重Al及其化合物轉(zhuǎn)化的考查，把握發(fā)生的氧化還原反應(yīng)推斷各物質(zhì)為解答的關(guān)鍵，題目綜合性較強，難度中等．