Question

19．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(qǐng)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Al（OH）₃
（2）C、E排入大氣中會(huì)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
（3）完成鋁在堿性條件下與NO₃^-反應(yīng)的離子方程式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↓+3 NH₄⁺．
（5）D→C反應(yīng)的化學(xué)方程式是4 NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$ 4NO+6 H₂O．
（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 酸性溶液中鋁被氧化生成Al³⁺，在堿性溶液中被氧化生成AlO₂^-，在酸性溶液中NO₃^-被還原生成NO，在堿性溶液中被還原生成氨氣，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：酸性溶液中鋁被氧化生成Al³⁺，在堿性溶液中被氧化生成AlO₂^-，在酸性溶液中NO₃^-被還原生成NO，在堿性溶液中被還原生成氨氣，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）A和B兩溶液混合鋁離子與偏鋁酸根離子水解：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，生成Al（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)生成無毒氣體單質(zhì)為N₂，電子式為，故答案為：；
（3）由以上分析可知，鋁在堿性條件下與NO₃^-反應(yīng)的離子方程式為：8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃↑，
故答案為：8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃↑；
（4）氨水屬于弱堿，即使過量也不能溶解氫氧化鋁，反應(yīng)離子方程式為：3NH₃•H₂O+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺，
故答案為：3NH₃•H₂O+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3 NH₄⁺；
（5）D生成C屬于氨的催化氧化，反應(yīng)方程式為：4 NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$ 4NO+6 H₂O，
故答案為：4 NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$ 4NO+6 H₂O；
（6）NO難溶于水，NO₂溶于生成NO，所以除去NO中混有的NO₂的方法是通入水中，反應(yīng)方程式為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，
故答案為：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO；
（7）在反應(yīng)中鋁失去3個(gè)電子，NO₃^-的還原產(chǎn)物是NO，化合價(jià)由+5價(jià)降低到+2價(jià)，得到3個(gè)電子，依據(jù)得失電子守恒可知，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(diǎn)評(píng) 本題考查圖框題有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化問題，側(cè)重Al及其化合物轉(zhuǎn)化的考查，明確發(fā)生的氧化還原反應(yīng)推斷各物質(zhì)為解答的關(guān)鍵，難度中等．