Question

12．金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO₃^-发生氧化还原反应，转化关系如下：

已知：气体D和F反应可生成盐，气体D和A溶液反应生成白色沉淀．
请回答下列问题：
（1）A和B两溶液混合产生白色沉淀，反应的离子方程式为3AlO₂^-+6H₂O+Al³⁺=4Al（OH）₃↓．
（2）C、E 排入大气中会造成大气污染，在催化剂存在下，D可以将C或E都转化为无毒的气态单质，任意写出其中一个反应的化学方程式8NH₃+6NO₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$7N₂+12H₂O．
（3）写出铝在碱性条件下与NO₃^-反应的离子方程式8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃↑．
（4）除去气体C中的杂质气体E的化学方法：3 NO₂+H₂O=2HNO₃+NO（用化学方程式表示）．
（ 5 ） Al与NO₃^-在酸性条件下反应，Al与被还原的NO₃^-的物质的量之比是1：1．

Answer 1

分析 金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO₃^-发生氧化还原反应，由转化关系图可知，在酸性环境下，反应生成铝盐和一氧化氮，碱性环境下生成偏铝酸盐和氨气，氨气催化氧化可以生成一氧化氮和水，一氧化氮可以和氧气反应生成二氧化氮，故A为硝酸铝，B为偏铝酸盐，C为NO，D为氨气，E为二氧化氮，F为硝酸，然后结合元素化合物性质及化学用语来解答．

解答 解：金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO₃^-发生氧化还原反应，由转化关系图可知，在酸性环境下，反应生成铝盐和一氧化氮，碱性环境下生成偏铝酸盐和氨气，氨气催化氧化可以生成一氧化氮和水，一氧化氮可以和氧气反应生成二氧化氮，故A为硝酸铝，B为偏铝酸盐，C为NO，D为氨气，E为二氧化氮，F为硝酸．
（1）铝盐与偏铝酸盐发生水解反应反应生氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为：3AlO₂^-+6H₂O+Al³⁺=4Al（OH）₃↓，
故答案为：3AlO₂^-+6H₂O+Al³⁺=4Al（OH）₃↓；
H₂O+Al³⁺=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（2）氨气可以和一氧化氮或是二氧化氮发生氧化还原反应生成无毒气体单质为氮气，与二氧化碳反应的化学方程式为：8NH₃+6NO₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$7N₂+12H₂O，
故答案为：8NH₃+6NO₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$7N₂+12H₂O；
（3）金属铝在碱性环境下可以和硝酸根反应生成偏铝酸盐和氨气，离子方程式为：8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃↑，
故答案为：8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃↑；
（4）除去气体NO杂质气体NO₂的化学方法用方程式表示为：3 NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案为：3 NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（5）Al与NO₃^-在酸性条件下反应生成铝盐、NO，反应离子方程式为：Al+NO₃^-+4H⁺=Al³⁺+NO↑+2H₂O，Al与被还原的NO₃^-的物质的量之比是1：1，
故答案为：1：1．

点评 本题考查无机物的推断，侧重化学用语、Al及其化合物转化的考查，注意根据连续发生氧化反应进行推断，难度中等．