Question

7．金屬鋁在強(qiáng)酸性或者強(qiáng)堿性溶液中均可與NO₃^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A、B、C、D、E、F存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系：

已知：氣體D和F反應(yīng)可生成鹽，氣體D和A溶液反應(yīng)生成白色沉淀．
請回答下列問題
（1）A和B兩種溶液混合之后可以產(chǎn)生白色沉淀，該白色沉淀與F反應(yīng)的離子方程式Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O．
（2）將A轉(zhuǎn)化為Al（OH）₃所需的最佳試劑是c（填字母編號）．
a．CH₃COOH       b．HCl          c．NH₃•H₂O       d．KOH
（3）Al與NO₃^-在堿性條件下反應(yīng)的離子方程式8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃，生成的D氣體可用下列盛有稀硫酸的ac裝置吸收．

（4）氣體D和F反應(yīng)可生成鹽，檢驗該鹽中陽離子的方法：取少量D和F生成的鹽溶液于試管中，加入氫氧化鈉溶液，并且加熱，如果生成的氣體可以使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，說明溶液中存在NH₄⁺，或者取少量D和F生成的鹽溶液于試管中，加入氫氧化鈉溶液，并且加熱，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口，有白煙生成，說明溶液中存在NH₄⁺．
（5）Al與NO₃^-在酸性條件下反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的Al與HNO₃的物質(zhì)的量之比是1：4．

Answer 1

分析 Al在酸性或堿性溶液中均可與NO₃^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，在酸性環(huán)境下，反應(yīng)生成鋁鹽和NO，堿性環(huán)境下生成偏鋁酸鹽和NH₃，NH₃催化氧化可以生成NO和水，NO可以和氧氣反應(yīng)生成NO₂，故A為Al（NO₃）₃，B為偏鋁酸鹽，C為NO，D為NH₃，E為NO₂，F(xiàn)為HNO₃，
（1）Al（NO₃）₃與偏鋁酸鹽反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁與硝酸反應(yīng)生成鋁離子和水；
（2）由鋁離子制備氫氧化鋁應(yīng)該用弱堿；
（3）Al與NO₃^-在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成NO和偏鋁酸根離子；用硫酸吸收氨氣要用防倒吸裝置；
（4）檢驗NH₄⁺可以加堿，加熱生成氨氣，再用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨氣；
（5）根據(jù)反應(yīng)Al+4HNO₃=Al（NO₃）₃+NO↑+2H₂O進(jìn)行計算；

解答 解：Al在酸性或堿性溶液中均可與NO₃^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)，由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，在酸性環(huán)境下，反應(yīng)生成鋁鹽和NO，堿性環(huán)境下生成偏鋁酸鹽和NH₃，NH₃催化氧化可以生成NO和水，NO可以和氧氣反應(yīng)生成NO₂，故A為Al（NO₃）₃，B為偏鋁酸鹽，C為NO，D為NH₃，E為NO₂，F(xiàn)為HNO₃，
（1）A為Al（NO₃）₃，B為偏鋁酸鹽，二者反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，F(xiàn)為HNO₃，氫氧化鋁與硝酸反應(yīng)離子方程式為Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（2）A為Al（NO₃）₃，由鋁離子制備氫氧化鋁應(yīng)該用弱堿，否則會使生成的氫氧化鋁沉淀溶解，所以將A轉(zhuǎn)化為Al（OH）₃所需的最佳試劑是NH₃•H₂O，故選c；
（3）Al與NO₃^-在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，該過程的離子方程式為：8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃，生成的氨氣用稀硫酸吸收時應(yīng)防止倒吸，根據(jù)裝置圖可知，ac可以防止倒吸，b中應(yīng)該用四氯化碳防倒吸，苯不能防倒吸，相當(dāng)于將氨氣直接排放到空氣中，d中空瓶中左邊的導(dǎo)管應(yīng)該改成短管才可以防倒吸，故選ac，
故答案為：8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=8AlO₂^-+3NH₃；ac；
（4）氨氣與硝酸反應(yīng)生成硝酸銨，檢驗NH₄⁺的方法是：取少量D和F生成的鹽溶液于試管中，加入氫氧化鈉溶液，并且加熱，如果生成的氣體可以使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，說明溶液中存在NH₄⁺，或者取少量D和F生成的鹽溶液于試管中，加入氫氧化鈉溶液，并且加熱，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口，有白煙生成，說明溶液中存在NH₄⁺，
故答案為：取少量D和F生成的鹽溶液于試管中，加入氫氧化鈉溶液，并且加熱，如果生成的氣體可以使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，說明溶液中存在NH₄⁺，或者取少量D和F生成的鹽溶液于試管中，加入氫氧化鈉溶液，并且加熱，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口，有白煙生成，說明溶液中存在NH₄⁺；
（5）Al與NO₃^-在酸性條件下反應(yīng)Al+4HNO₃=Al（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，所以發(fā)生反應(yīng)的Al與HNO₃的物質(zhì)的量之比是1：4，
故答案為：1：4．

點評 本題考查無機(jī)物的推斷，為高頻考點，側(cè)重Al及其化合物轉(zhuǎn)化的考查，把握發(fā)生的氧化還原反應(yīng)推斷各物質(zhì)為解答的關(guān)鍵，注意鋁在酸堿性不同條件下產(chǎn)物區(qū)別，題目難度不大．