Question

13．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的大量生产曾经解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题，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．气体C为无色气体，气体E为红棕色气体．B溶液加入过量的F溶液能生成A溶液．
请回答下列问题：
（1）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，该单质为N₂．
（2）完成并配平下列离子方程式：1Al+1NO₃^-+4H⁺→1Al³⁺+1NO↑+2H₂O．
（3）D→C反应的化学方程式是4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H₂O．
（4）除去气体C中的杂质气体E的化学方法：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO（用化学方程式表示）．

Answer 1

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，然后结合元素化合物性质及化学用语来解答．

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，故答案为：N₂；
（2）酸性条件下，Al和硝酸根离子发生氧化还原反应生成铝离子和一氧化氮，转移电子数为3，配平方程式为1Al+1NO₃^-+4H⁺═1Al³⁺+1NO↑+2H₂O，故答案为：1Al+1NO₃^-+4H⁺═1Al³⁺+1NO↑+2H₂O；
（3）D→C是氨气发生催化氧化生成NO、水，反应的化学方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H₂O；
（4）二氧化氮可以和水发生反应生成硝酸和一氧化氮，3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，可以用水除去一氧化氮中的二氧化氮，故答案为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO．

点评 本题是一道有关元素以及化合物知识的框图推断题，考查学生分析和解决问题的能力，难度不大．