Question

7．金属铝在强酸性或者强碱性溶液中均可与NO₃^-发生氧化还原反应，A、B、C、D、E、F存在如图所示的转化关系：

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两种溶液混合之后可以产生白色沉淀，该白色沉淀与F反应的离子方程式Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O．
（2）将A转化为Al（OH）₃所需的最佳试剂是c（填字母编号）．
a．CH₃COOH       b．HCl          c．NH₃•H₂O       d．KOH
（3）Al与NO₃^-在碱性条件下反应的离子方程式8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃，生成的D气体可用下列盛有稀硫酸的ac装置吸收．

（4）气体D和F反应可生成盐，检验该盐中阳离子的方法：取少量D和F生成的盐溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，并且加热，如果生成的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明溶液中存在NH₄⁺，或者取少量D和F生成的盐溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，并且加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟生成，说明溶液中存在NH₄⁺．
（5）Al与NO₃^-在酸性条件下反应，发生反应的Al与HNO₃的物质的量之比是1：4．

Answer 1

分析 Al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NO，碱性环境下生成偏铝酸盐和NH₃，NH₃催化氧化可以生成NO和水，NO可以和氧气反应生成NO₂，故A为Al（NO₃）₃，B为偏铝酸盐，C为NO，D为NH₃，E为NO₂，F为HNO₃，
（1）Al（NO₃）₃与偏铝酸盐反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝与硝酸反应生成铝离子和水；
（2）由铝离子制备氢氧化铝应该用弱碱；
（3）Al与NO₃^-在碱性条件下发生氧化还原反应，生成NO和偏铝酸根离子；用硫酸吸收氨气要用防倒吸装置；
（4）检验NH₄⁺可以加碱，加热生成氨气，再用湿润的红色石蕊试纸检验氨气；
（5）根据反应Al+4HNO₃=Al（NO₃）₃+NO↑+2H₂O进行计算；

解答 解：Al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NO，碱性环境下生成偏铝酸盐和NH₃，NH₃催化氧化可以生成NO和水，NO可以和氧气反应生成NO₂，故A为Al（NO₃）₃，B为偏铝酸盐，C为NO，D为NH₃，E为NO₂，F为HNO₃，
（1）A为Al（NO₃）₃，B为偏铝酸盐，二者反应生成氢氧化铝沉淀，F为HNO₃，氢氧化铝与硝酸反应离子方程式为Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（2）A为Al（NO₃）₃，由铝离子制备氢氧化铝应该用弱碱，否则会使生成的氢氧化铝沉淀溶解，所以将A转化为Al（OH）₃所需的最佳试剂是NH₃•H₂O，故选c；
（3）Al与NO₃^-在碱性条件下发生氧化还原反应，该过程的离子方程式为：8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃，生成的氨气用稀硫酸吸收时应防止倒吸，根据装置图可知，ac可以防止倒吸，b中应该用四氯化碳防倒吸，苯不能防倒吸，相当于将氨气直接排放到空气中，d中空瓶中左边的导管应该改成短管才可以防倒吸，故选ac，
故答案为：8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃；ac；
（4）氨气与硝酸反应生成硝酸铵，检验NH₄⁺的方法是：取少量D和F生成的盐溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，并且加热，如果生成的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明溶液中存在NH₄⁺，或者取少量D和F生成的盐溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，并且加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟生成，说明溶液中存在NH₄⁺，
故答案为：取少量D和F生成的盐溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，并且加热，如果生成的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明溶液中存在NH₄⁺，或者取少量D和F生成的盐溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，并且加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟生成，说明溶液中存在NH₄⁺；
（5）Al与NO₃^-在酸性条件下反应Al+4HNO₃=Al（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，所以发生反应的Al与HNO₃的物质的量之比是1：4，
故答案为：1：4．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，侧重Al及其化合物转化的考查，把握发生的氧化还原反应推断各物质为解答的关键，注意铝在酸碱性不同条件下产物区别，题目难度不大．