铝（熔点660℃）是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3（熔点2045℃）和冰晶石（NaAlF6，六氟合铝酸钠）混合熔融后电解制得．回答下列间题：（1）冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬

Question

铝（熔点660℃）是一种应用广泛的金属，工业上用Al₂O₃（熔点2045℃）和冰晶石（NaAlF₆，六氟合铝酸钠）混合熔融后电解制得．回答下列间题：
（1）冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬、锰，铝与V₂O₃在高温下反应的化学方程式为___．
（2）将打磨过的铝片在酒精灯火焰上加热，可观察到铝熔化而不滴落，原因是___；铝是活泼金属，但打磨过的铝片投入沸水中不易观察到有气泡产生．若将铝片用饱和Hg（NO₃）₂溶液浸泡数分钟，取出后迅速洗净，可制得俗称“铝汞齐“的铝汞合金，铝汞齐露置在空气中，表面会快速生长出篷松的白毛（Al₂O₃），若将新制的铝汞齐放入水中，可迅速反应产生气泡，该反应的化学方程式：___；铝汞齐的化学性质变得“活泼”的原因可能是___．
（3）将0.1mol•L^-1AlCl₃溶液和10%NH₄F溶液等体积混合，充分反应后滴加氨水，无沉淀析出．则AlCl₃与NH₄F反应的化学方程式为___；该实验所用试管及盛装NH₄F溶液的试剂瓶均为塑料材质，原因是___．
（4）饮水中的NO₃^-对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO₃^-的浓度，有研究人员建议在碱性条件下用铝粉将NO₃^-还原为N₂，该反应的离子方程式为___，此方法的缺点是处理后的水中生成了AlO₂^-，仍然可能对人类健康产生危害，还需要对该饮用水进行一系列后续处理．
已知：25℃时，K_sp[Al（OH）₃]=1.3×10^-33
Al（OH）₃⇌AlO₂^-+H⁺+H₂O K=1.0×10^-13
25℃时，若欲使上述处理后的水中AlO₂^-浓度降到1.0×10^-6mol•L^-1，则应调节至pH=___，此时水中c（Al³⁺）=___．

Answer 1

（1）三氧化二钒与铝反应生成氧化铝和钒，化学方程式：V₂O₃+2Al(高温.)/()2V+Al₂O₃；
故答案为：V₂O₃+2Al(高温.)/()2V+Al₂O₃；
（2）铝与氧气反应生成氧化铝的熔点高，则铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落；铝与水反应生成氢氧化铝和氢气，化学方程式：2Al+6H₂O=2Al（OH）₃+3H₂↑；
故答案为：铝与氧气反应生成氧化铝的熔点高；2Al+6H₂O=2Al（OH）₃+3H₂↑；表面不容易形成致密氧化膜；
（3）氯化铝与氟化铵反应生成六氟合铝酸铵和氯化铵，方程式：AlCl₃+NH₄F=（NH₄）₃AlF₆+3NH₄Cl；氟化铵中的氟离子水解生成氢氟酸，氢氟酸能够与玻璃中二氧化硅反应，对玻璃有强烈的腐蚀性而对塑料则无腐蚀性，所以该实验所用试管及盛装NH4F溶液的试剂瓶均为塑料材质；
故答案为：AlCl₃+NH₄F=（NH₄）₃AlF₆+3NH₄Cl；氟化铵中的氟离子水解生成氢氟酸，氢氟酸能够与玻璃中二氧化硅反应，对玻璃有强烈的腐蚀性而对塑料则无腐蚀性；
（4）根据题干信息，反应物为：铝、NO₃^-、OH^-，生成物为：N₂、H₂O、碱性条件下铝参加反应生成物还有AlO₂^-，反应中Al→AlO₂^-，Al元素化合价由0价升高为+3价，共升高3价，NO₃^-→N₂↑，氮元素化合价由+5价降低为0价，共降低10价，化合价升降最小公倍数为30，依据原子个数守恒、电荷守恒反应的离子方程式：10Al+6NO₃^-+4OH^-=10AlO₂^-+3N₂↑+2H₂O；
水中AlO₂^-浓度降到1.0×10^-6mol•L^-1，依据Al（OH）₃⇌AlO₂^-+H⁺+H₂O K=1.0×10^-13，则C（H⁺）=(1.0×10-13)/(1.0×10-6)=10^-7（mol/L）；
pH=7，C（OH-）=10^-7mol/L，：25℃时，K_sp[Al（OH）₃]=1.3×10^-33，则C（Al³⁺）=(1.3×10-33)/((10-7)3)=1.3×10^-12mol•L^-1；
故答案为：7；1.3×10^-12mol•L^-1．