Question

[2012·北京懷柔一模]（11分）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，轉化關系如下：

已知：氣體D和F反應可生成鹽，氣體D和A溶液反應生成白色沉淀。

請回答下列問題

（1）A和B兩溶液混合產生白色沉淀，該白色沉淀的化學式         。

（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轉化為無毒的氣態(tài)單質，該單質的電子式           。

（3）完成并配平下列離子方程式：Al＋NO₃^－＋OH^－＋H₂O—        ＋        。

（4）過量D的水溶液與A溶液反應的離子方程式是                    。

（5）D→C反應的化學方程式是                                。

（6）除去氣體C中的雜質氣體E的化學方法：                     (用化學方程式表示)。

（7）Al與NO₃^－在酸性條件下反應，Al與被還原的NO₃^－的物質的量之比是         。

 

Answer 1

【答案】

（11分）（1）Al(OH)₃   

（2）  

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

（4）3NH₃·H₂O＋Al³⁺ ＝Al(OH)₃↓＋3 NH₄⁺ 

（5）4NH₃＋5O₂ 4NO＋6 H₂O

（6）3NO₂＋H₂O＝2HNO₃＋NO

（7）1:1

【解析】鋁在酸性溶液中與NO₃^－發(fā)生氧化還原反應生成的A溶液中含Al³⁺，生成的氣體C為NO， NO與O₂反應生成的E為NO₂，NO₂與H₂O生成的F為HNO₃，氣體D可催化氧化成NO且與HNO₃反應生成鹽，可推知D為NH₃。

（1）A溶液中含Al³⁺，A和B兩種溶液可相互轉化且兩溶液混合產生白色沉淀，可推出B溶液中含AlO₂^－。Al³⁺和AlO₂^－在溶液中發(fā)生雙水解反應的離子方程式為：Al³⁺＋3AlO₂^－＋   6 H₂O＝4Al(OH)₃↓。

（2）在催化劑存在下，NH₃與NO或NO₂發(fā)生氧化還原反應生成無毒的N₂和H₂O。

（3）結合前面的分析可知，金屬鋁在堿性溶液中與NO₃^－發(fā)生氧化還原反應生成AlO₂^－和NH₃，據此可寫出該反應的離子方程式：8Al＋3NO₃^－＋5OH^－＋2H₂O＝8AlO₂^－＋3NH₃。

（4）解答本小題要注意NH₃·H₂O是弱堿，不能溶解Al(OH)₃。

（5）NH₃→NO的化學方程式為4NH₃＋5O₂ 4NO＋6 H₂O。

（6）用水可除去NO中的雜質NO₂，反應的化學方程式為3NO₂＋H₂O＝2HNO₃＋NO。

（7）Al與NO₃^－在酸性條件下反應的方程式為Al＋NO₃^－＋4H⁺＝Al³⁺＋NO↑＋2H₂O，據此可知Al與被還原的NO₃^－的物質的量之比為1:1