Question

(14分) 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，该白色沉淀的化学式            

(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、E转化为无毒的气态单质，该单质的电子式          

(3)完成铝在碱性条件下与NO₃^-反应的离子方程式                         。

(4)过量D的水溶液与A溶液反应的离子方程式是                          。

(5)D→C反应的化学方程式是                                              。

(6)除去气体C中的杂质气体E的化学方法：                  (用化学方程式表示)

(7)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        。

 

Answer 1

（1）Al(OH)₃　（2分）（2） （2分）

（3）8Al +3NO₃^－+5OH^－+ 2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃↑（2分）

（4）3NH₃·H₂O+Al³⁺ == Al(OH)₃↓+3 NH₄⁺  （2分）

（5）4 NH₃+5O₂ 4NO + 6 H₂O  （2分）

（6）3NO₂+ H₂O == 2HNO₃ + NO　　（2分）

（7）1:1 （2分）

解析:（1）在酸性溶液中铝被氧化生成Al^3＋，在碱性溶液中被氧化生成AlO₂^－。所以A、B混合后会生成氢氧化铝沉淀，方程式为Al^3＋＋3AlO₂^－＋6H₂O=4Al(OH)₃↓。

（2）在酸性溶液中NO₃^－被还原生成NO，在碱性溶液中被还原生成氨气，因为在化合物中N元素的化合价分别为＋2价和－3价，可发生氧化还原反应生成氮气。

（3）由以上分析可知铝在碱性条件下与NO₃^-反应的离子方程式为8Al + 3NO₃^－+ 5OH^－+ 2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃↑。

（4）氨水属于弱碱，即使过量也不能溶解氢氧化铝，方程式为3NH₃·H₂O+ Al³⁺ == Al(OH)₃↓+3NH₄⁺ 。

（5）D生成C属于氨的催化氧化，方程式为4 NH₃ +5O₂ 4NO + 6 H₂O。

（6）NO难溶于水，NO₂溶于生成NO，所以除去NO中混有的NO₂的方法是通入水中，方程式为3NO₂ + H₂O == 2HNO₃+ NO。

（7）在反应中铝失去3个电子，NO₃^－的还原产物是NO，化合价由＋5价降低到＋2价，得到3个电子，依据得失电子守恒可知，Al与被还原的NO₃^－的物质的量之比是1:1。