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）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Al3＋，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Al3＋＋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↓+3 NH4+ 。

（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。