Question

（1４分）
一位同学在复习时遇到这样一道习题：某无色溶液中可能含有“H⁺、OH^-、Na⁺、NO₃^-”，加入铝粉后，只产生H₂，问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。
（1）加入铝粉产生H₂，说明铝具有______（填“氧化性”或“还原性”）。
（2）该同学分析：若H⁺大量存在，则NO₃^-就不能大量存在。
设计实验证实如下：

装 置	现 象
	ⅰ. 实验初始，未见明显现象 ⅱ. 过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色 ⅲ. 试管变热，溶液沸腾

   
① 盐酸溶解Al₂O₃薄膜的离子方程式是______。
② 根据现象ⅱ，推测溶液中产生了NO，为进一步确认，进行如下实验：

实 验	内 容	现 象
实验1	将湿润KI—淀粉试纸置于空气中	未变蓝
实验2	用湿润KI—淀粉试纸检验浅棕色气体	试纸变蓝

 a. 浅棕色气体是______。
b. 实验1的目的是_______。
c. 实验1、2说明反应生成了NO，将生成NO的离子方程式补充完整：

（3）再假设：若OH^-大量存在，NO₃^-也可能不能大量存在。
重新设计实验证实如下：

装 置	现 象
	ⅰ. 实验初始，未见明显现象 ⅱ. 过一会儿，出现气泡，有刺激性气味

 
为确认“刺激性气味”气体，进行如下实验：用湿润KI—淀粉试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。
① 刺激性气味的气体是______。
② 产生该气体的离子方程式是______。
（4）在NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H₂生成，其化学方程式是______。
（5）实验结果证实：NO₃^?在酸、碱性环境中都有一定的氧化性，能氧化铝单质，产生含氮化合物。习题中的无色溶液一定能大量存在的是Na⁺和OH^-。

Answer 1

（1４分）
（1）还原性
（2）① 6H⁺ + Al₂O₃ ="=" 2Al³⁺ + 3H₂O
② a.NO₂
b. 对比实验，排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能
c. 1，1，4H⁺，1，1，2H₂O
（3）① NH₃
② 8Al +3NO₃^- + 5OH^-+ 2H₂O ="=" 3NH₃↑+ 8AlO₂^-
（4）2Al +2NaOH + 2H₂O ="=" 2NaAlO₂ + 3H₂↑

解析试题分析：（1）加入铝粉产生H₂，说明铝具有还原性；
（2）① 盐酸溶解Al₂O₃薄膜，生成氯化铝和水，离子方程式为6H⁺ + Al₂O₃ ="=" 2Al³⁺ + 3H₂O
②a.、浅棕色气体是NO₂
b、实验1的目的是与实验2作对比，排除实验2中氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能；
c、根据所学知识，Al与硝酸反应生成NO，所以反应物的空白应填写“H⁺”，所以产物中应有水存在，再根据得失电子守恒法、观察法配平方程式即可。配平后的离子方程式为：Al+NO₃^-+4H⁺=Al³⁺+NO↑+2H₂O
（3）①用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。则使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是NH₃；
② 该反应有氨气产生，说明Al与氢氧化钠溶液、硝酸钠溶液发生了氧化还原反应，离子方程式为：8Al +3NO₃^- + 5OH^-+ 2H₂O ="=" 3NH₃↑+ 8AlO₂^-；
（4）Al与单一氢氧化钠溶液反应的化学方程式是2Al +2NaOH + 2H₂O ="=" 2NaAlO₂ + 3H₂↑。
考点：考查铝与酸、碱溶液反应的产物的判断，NO₃^-的氧化性的判断，氨气的检验，化学方程式、离子方程式的书写