Question

【题目】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 与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，该单质的结构式是___________。

(3) 气体D转化为气体C 的化学方程式__________。

(4) 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_____________。

(5) Al 与NO3-在碱性条件下反应的离子方程式为_____________。

Answer 1

【答案】 NH4NO3 N≡N 4NH3+ 5O24NO + 6H2O 1:1 8A1+3NO3-+ 5OH-+2H2O=8AlO2-+3NH3↑

【解析】Al与HNO3反应生成的A为Al(NO3)3、C为NO，则E为NO2，F为HNO3 ；Al在OH-、NO3-的作用下反应生成的B为NaAlO2、D为NH3。

(1)NH3与HNO3反应生成NH4NO3，所以该盐的化学式为NH4NO3。

(2)NH3与NO（或NO2）发生氧化还原反应生成N2和水，从而将NO或NO2转化为无毒的气体N2，发生的反应为8NH3+6NO27N2+12H2O、4NH3+6NO5N2+6H2O，N2的结构式为N≡N。

(3)NH3和O2在催化剂的作用下反应生成NO和H2O，化学方程式为4NH3+ 5O24NO + 6H2O。

(4) Al 与NO3-在酸性条件下反应，氧化产物为Al3+，还原产物为NO，根据得失电子守恒有n(Al)×3=n(被还原的NO3-)×3，所以n(Al)：n(被还原的NO3-)=1:1，故Al与被还原的NO3-的物质的量之比是1:1。

(5) Al 与NO3-在碱性条件下反应生成NH3、NaAlO2，根据质量守恒和电荷守恒可写出离子方程式为8A1+3NO3-+ 5OH-+2H2O=8AlO2-+3NH3↑。