Question

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：

请回答下列问题：
（1）气体D和F反应可生成盐，该盐的化学式为

 

．
（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，该单质中σ键和Π键之比为

 

．
（3）将A转化为B，可选择的试剂是

 

（填字母）
a．CO₂    b．NaOH     c．CH₃COOH    d．NH₃      e．HCl
（4）过量D的水溶液与A溶液反应的离子方程式是

 

．
（5）除去气体C中的杂质气体E的化学方法：将混合气体通入

 

中．
（6）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

 

．
（7）Al与NO₃-在碱性条件下反应的离子方程式为

 

．

Answer 1

考点：铝的化学性质,无机物的推断

专题：推断题,元素及其化合物

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．
（1）氨气与硝酸反应生成的盐为硝酸铵；
（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．共价单键是σ键，共价三键中含有2个π键1个σ键，共价双键中含有1个σ键1个π键；
（3）Al（OH）₃溶于强酸、强碱，故由硝酸铝盐得到偏铝酸盐最佳试剂是NaOH；
（4）D为氨气，A为硝酸铝，铝离子和氨水反应生成氢氧化铝；
（5）C为NO，E为二氧化氮，能和水反应生成HNO₃和NO气体，可将二氧化氮转化为NO；
（6）Al与NO₃^-在酸性条件下反应生成铝盐、NO；
（7）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．

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）氨气（NH₃）易与酸反应，氨气与硝酸反应NH₃+HNO₃=NH₄NO₃，故答案为：NH₄NO₃；           
（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，化学式为N₂，共价单键是σ键，共价三键中含有2个π键1个σ键，共价双键中含有1个σ键1个π键，所以该单质中σ键和Π键之比为1：2，
故答案为：1：2；
（3）Al（OH）₃溶于强酸、强碱，A1Cl₃+3NaOH═A1（OH）₃↓+3NaCl，A1（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，故由硝酸铝盐得到偏铝酸盐最佳试剂是NaOH，
故答案为：b；
（4）氨水是弱碱，不能溶解氢氧化铝，D为氨气，A为硝酸铝，铝离子和氨水反应：3NH₃+3H₂O+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺ （或3NH₃?H₂O+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺），
故答案为：3NH₃+3H₂O+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺ （或3NH₃?H₂O+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺）；
（5）二氧化氮和水生成HNO₃和NO气体，3N0₂+H₂O=2HNO₃+NO，通过水洗可除去气体C中的杂质气体E，故答案为：水；                   
（6）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，被还原的NO₃^-生成NO，Al与被还原的NO₃^-的物质的量之比是1：1，
故答案为：1：1；
（7）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^-+18H₂O═8[Al（OH）₄]^-+3NH₃↑或8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃↑，
故答案为：8Al+3NO₃-+5OH^-+18H₂O═8[Al（OH）₄]^-+3NH₃↑或8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃↑．

点评：本题考查无机物的推断，侧重铝、氮及其化合物转化的考查，明确发生的反应推断各物质为解答的关键，题目难度中等．注意Al（OH）₃溶于强酸、强碱，氨水不能溶解氢氧化铝，为高频考点．