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文档简介
易错点17 物质的检验大题冲关1Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。 通常可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂。(1)某实验小组通过下列实验探究过氧化钠与水的反应: 用化学方程式解释使酚酞试液变红的原因_,依据实验现象推测红色褪去的原因是_。加入MnO2反应的化学方程式为_。 Na2O2的电子式为_(2)实验小组两名同学共同设计如下装置探究过氧化钠与二氧化硫的反应。通入SO2,将带余烬的木条插入试管C中,木条复燃。请回答下列问题:甲同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2,该反应的化学方程式是_。检验反应后B中的白色固体含有Na2SO3的方法是_。乙同学认为反应的后B中有Na2SO3还会有Na2SO4。乙同学猜想的理由是:_。为检验产物中Na2SO4的存在,乙同学设计并实施了如下实验方案: 甲同学认为该实验方案的现象不能证明有Na2SO4生成,其理由为_。 测定B中反应完全后的固体中Na2SO4含量的实验方案:称取样品a 克加水溶解,_,烘干,称量得BaSO4沉淀b 克,则Na2SO4的质量分数为_(列出计算式即可)。【答案】2Na2O2 +2H2O = 4 NaOH +O2 反应生成的H2O2具有漂白作用 2H2O2 2H2O +O2 2Na2O2 + 2SO2 2 Na2SO3 +O2 取反应B中的白色固体少许,滴入稀硫酸,生成无色能使品红溶液褪色的气体,说明含Na2SO3 过氧化钠具有强氧化性,二氧化硫有较强的还原性 稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡 加盐酸酸化的氯化钡溶液,过滤,洗涤 142b/233a 2现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种。(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是_和_(填化学式,且相对分子质量最小的写在第一个空)。(2)为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B,含X的物质为记C,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时,产生棕黄色沉淀,向该沉淀中滴入稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解则:X为_。ASO32- BSO42- CCH3COO- DSiO32-(3)将0.02mol的A与0.01mol的C同时溶解在足量的蒸馏水中,充分反应后,最终所得沉淀的质量为_(保留两位小数)。(4)将Cu投入到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现,则物质D一定含有上述离子中的_(填相应的离子符号),有关反应的离子方程式为_。(5)利用上述已经确定的物质,可以检验出D、E中的阳离子,请简述实验操作步骤、现象及结论_。【答案】Na2CO3Ba(OH)2B6.09gNO3-3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O取少量D或E的溶液与试管中,逐渐进入Ba(OH)2溶液至过量,先出现白色沉淀后溶解,则D中含有Al3+、E中含Mg2+,若生成的白色沉淀不溶解,则D中含有Mg2+,E中含Al3+白色沉淀不溶解,则D中含有Mg2+,E中含Al3+。3现有五种可溶性物质A,B,C,D,E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阴离子Na、Al3、Mg2、Ba2、Fe3和五种阳离子Cl、OH、NO3、CO32、X中的一种。(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质_和_(填物质的化学式)。(2)为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生棕灰色沉淀,向该沉淀中滴入稀HNO3沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则:X为_(填序号)。ASO32 BSO42 CCH3COO DSiO32B的水溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为_(用离子符号表示)。将0.03 mol的A与0.01 mol的C同时溶解在足量的蒸馏水中,充分反应后,最终所得沉淀的物质的量为_。利用上述已经确定的物质,可以检验出D,E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论_。(3)将Cu投入到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的_(填相应的离子符号)。有关反应的离子方程式为_。【答案】Na2CO3Ba(OH)2Bc(Na)c(CO32)c(OH)c(HCO3)c(H)0.05 mol往D的溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量,若先出白色沉淀后又逐渐溶解,则D中含有Al3,E中含有Mg2。或往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液,若产生了白色沉淀和无色气味的气体,则D中含有Al3,E中含有Mg2NO33Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2O 2NOO2=2NO24氮化镁是一种浅黄色粉末,易水解生成氢氧化镁和氨气,常用于制备其它超硬、高导热、耐高温的氮化物。实验室用以下装置制取干燥、纯净的N2并与金属镁反应制取氮化镁。已知:Mg + 2NH3 Mg(NH2) 2+ H2回答下列问题:(1)装置A的分液漏斗中盛装的试剂是_;B、F中盛装碱石灰的仪器名称是_。(2)连接好装置进行实验前经检查装置的气密性良好。其他实验步骤如下:装药品 点燃C处酒精灯 点燃E处酒精灯 打开A中分液漏斗 正确的先后顺序为_(填序号)。(3)与分液漏斗相连通的橡胶管的作用是_。(4)C中反应的化学方程式是_。(5)D装置的作用是_。(6)若24.0g镁放入E装置中,实验结束后称得E增加了7.0g,则氮化镁的产率是_。(7)设计简单实验证明E中得到的固体中含有氮化镁_。【答案】浓氨水干燥管平衡分液漏斗内外压强,便于液体顺利流下3CuO2NH33CuN23H2O吸收氨气并干燥氮气75.0%取所得固体放入试管中,滴入少量蒸馏水,用镊子夹取一块湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝色,证明含有氮化镁因此,本题正确答案为:75.0%;(7)由于氮化镁与水反应后能放出氨气,可以通过检测氨气的生成来测定是否有氮化镁。方法为:取所得固体放入试管中,滴入少量蒸馏水,用镊子夹取一块湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝色,证明含有氮化镁,因此,本题正确答案为:取所得固体放入试管中,滴入少量蒸馏水,用镊子夹取一块湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝色,证明含有氮化镁。5有一瓶澄清溶液,其中可能含有NH4 、K、Na、Mg2、Ba2、Al3、Fe3、Cl、I、NO3、CO32、SO42中的几种。取该溶液进行以下实验:用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性。取出部分溶液,加入少量CCl4及数滴新氯水,经振荡CCl4层呈紫红色。另取部分溶液,逐渐向其中加入NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,均无沉淀产生。取部分碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。另取部分上述碱性溶液,向其中加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成。(1)根据以上实验事实确定:该溶液中肯定存在的离子是_;肯定不存在的离子是_;还不能肯定是否存在的离子是_。(2)对不能确定是否存在离子设计实验进行检验,用必要的文字描述实验操作过程及可能的现象和结论:_【答案】Ba2 、I、NH4+Mg2、Al3、Fe3、CO32、SO42、NO3K、Na、ClK+、Na+的检验具体操作步骤为:用铂丝蘸去上述溶液,观察火焰颜色,若颜色为黄色,则证明含有Na+,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,若颜色为紫色,则证明含有K+;Cl-的检验具体操作步骤为:取出部分溶液,加入少量硝酸银溶液,有白色沉淀产生,再滴加硝酸溶液,白色沉淀不消失,则证明溶液中含有Cl-。6现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种。(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是_和_(填化学式,且相对分子质量小的写在第一个空)。(2)为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B,含X的物质记为C,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时,产生棕黄色沉淀(红白混合颜色),向该沉淀中滴入稀硝酸,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则X为_。ASO32- BSO42- CCH3COO- DSiO32-(3)B的水溶液不显中性,原因主要为_(用离子方程式表示)。(4)将0.02 mol A与0.01 mol C同时溶解在足量的蒸馏水中,充分反应后,最终所得沉淀的质量为_。(5)将Cu投入到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀硫酸,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的_(填相应的离子符号)。有关反应的离子方程式为_。(6)利用上述已经确定的物质,可能检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论:_ _。【答案】Na2CO3Ba(OH)2BCO32-+H2OHCO3-+OH-6.1 gNO3-3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O往D的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液直至过量,若先出现白色沉淀后又逐渐溶解,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+(或往D的溶液中加入适量的Na2CO3溶液,若产生了白色沉淀和无色无味的气体,则D中含有Al3+,E中含有Mg2+)子的实验操作是:往D的溶液中逐渐加入Ba(OH) 2溶液直至过量,若先出现白色沉淀后又逐渐溶解,则D中含有Al 3+,E中含有Mg 2+。或:往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液,若产生了白色沉淀和无色无味的气体,则D中含有Al3+,E中含有Mg 2+。 7有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K、Mg2、Al3、Fe2、Ba2、NO3、SO42、Cl、I、HCO3,实验如下:实验步骤实验现象(1)取少量该溶液,加入几滴甲基橙溶液变红(2)取少量该溶液,加入Cu片和浓硫酸,加热有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色(3)取少量该溶液,加入BaCl2溶液有白色沉淀生成(4)取(3)中反应后的上层清液,加入AgNO3溶液有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸(5)取少量该溶液,加入NaOH溶液有白色沉淀生成,当NaOH过量时,沉淀部分溶解由此判断:(1)溶液中一定存在的离子是_;溶液中肯定不存在的离子是_。(2)为了进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细步骤) _。(3)写出实验中所有反应的离子方程式:_。【答案】NO3-、SO42-Mg2+、Al3+Fe2、I、HCO3、Ba2K的检验可以用焰色反应;Cl的检验:向溶液中加足量的硝酸钡溶液,过滤后,向滤液中加硝酸银溶液,再加稀硝酸,若生成白色沉淀不溶解,则证明有ClHOH=H2O Mg22OH=Mg(OH)2 Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO22H2O【解析】 (1)因是一无色透明溶液,则不含有Fe2+;由(1)取少量该溶液,加几滴甲基橙,溶液显红色,说明溶液显示酸性,所以HCO3-不存在;由(2)取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓硫酸,加热有无色气体产生,气体(NO)遇空气可以变成红棕色(二氧化氮),说明溶液中含有NO3-,则一定不含有I-;由(3)取少量该溶液,加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则含有SO42-;由(4)取(3)中的上层清夜,加8亚硫酰氯(俗称氯化亚砜,SOCl2)是一种液态化合物,沸点77,在农药、制药行业、有机合成等领域用途广泛。实验室合成原理:SO2+Cl2+SCl2=2SOCl2,部分装置如图所示:请回答下列问题:(1)仪器c的名称是_。(2)实验室用二氧化锰与浓盐酸共热反应的离子方程式为_。(3)已知SOCl2遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并常有刺激性气味的气体产生。蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3,使SOCl2与AlCl36H2O混合加热,可得到无水AlCl3,试解释原因:_。(4)装置e中产生的Cl2经过装置d(含两个洗气瓶)后进入三颈烧瓶,按Cl2的流向,第一个洗气瓶应放入的试剂是_。(5)若反应中消耗Cl2的体积为896 mL(己转化为标准状况,SO2足量),最后得到纯净的SOCl2 4.76 g,则SOCl2的产率为_(保留三位有效数字)。(6)分离产物后,向获得的SOCl2中加入足量NaOH溶液,振荡、静置得到无色溶液W,检验溶液W中存在Cl-的方法是_。【答案】球形冷凝管4H+2Cl-(浓)+MnO2=Mn2+Cl2+2H2OSOCl2与水反应,一方面消耗水,另一方面生成酸抑制AlCl3的水解饱和食盐水0.500或50.0%取少量W溶液于试管中,加入过量硝酸钡溶液,静置,取上层清液,滴加硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀,则说明有Cl-9水合草酸亚铁(FeC2O4xH2O)是生产锂电池的原料。难溶于水,受热易分解。某化学兴趣小组对草酸亚铁的一些性质进行探究。回答下列问题:(1)将水合草酸亚铁溶于适量盐酸。分别取2 mL此溶液于3支试管中,进行实验。能证明水合草酸亚铁中存在Fe2+的试剂有_(填代号)。AKSCN溶液 BK3Fe(CN)6溶液 C酸性KMnO4溶液(2) 为测定水合草酸亚铁中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。实验步骤如下:a.打开K1和K2,缓缓通入N2; b.低温加热装置A一段时间;c.停上加热,冷却到室温; d.关闭K1和K2,称量A;e.,记为m3 g。补充实验步骤e为_(填实验操作和要求)。步骤b至步骤e继续通入N2的目的是_。(3)为探究草酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示部分的装置(可重复选用)进行实验。打开K1和K2,缓缓通入N2,充分加热。实验后石英玻璃管中固体仅残留一种有磁性的黑色化合物。实验装置中,依次连接的合理顺序为A_。证明产物有CO生成的现象是_。写出草酸亚铁受热分解的化学方程式_。【答案】B重复上述ad步骤,直至A恒重。将装置A中的水蒸气带走;同时防止FeC2O4被空气氧化。CECFGCHG装置黑色固体变红,其后的C中澄清石灰水变浑浊3FeC2O4Fe3O4+4CO+2CO2【解析】(1)A. KSCN溶液加到亚铁盐溶液中没有明显的现象,故A错误;B.K3Fe(CN)6溶液与亚铁离子反应生成蓝色沉淀,故B正确;C.酸性KMnO4溶液能够被亚铁离子和草酸跟离子还原褪色,不能说明有一定含有亚铁离子,故C错误;故选B;(2)实验过程为:a.打开K1和K2,缓缓通入N2;b.低温加热装置A一段时间;c.停上加热,冷却到室温;10有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K、Mg2、Al3、Fe2、Ba2、NO3-、SO42-、I、HCO3-,实验如下:实验步骤实验现象(1)用玻璃棒蘸取少量该溶液,点在pH试纸中部试纸变为红色(2)取少量该溶液,加入Cu片和浓硫酸,加热有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色(3)取少量该溶液,加入BaCl2溶液有白色沉淀生成(4)取(3)中反应后的上层清液,加入AgNO3溶液有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸(5)取少量该溶液,加入NaOH溶液有白色沉淀生成,当NaOH过量时,沉淀部分溶解由此判断:(1)溶液中一定存在的离子是_;溶液中肯定不存在的离子是_。(2)写出实验步骤(2)中所发生反应的离子方程式_。(3)写出实验步骤(5)中沉淀部分溶解的离子方程式_。(4)为了进一步确定其他离子,应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细步骤)_。【答案】Mg2、Al3、NO3-、SO42-Fe2、Ba2、I、HCO3-3Cu + 2NO3- + 8H+ = 3Cu2+ + 2NO+ 4H2OAl(OH)3 + OH-=AlO2- + 2H2OK,焰色反应11在Na浓度为1.0 molL1的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。阳离子KAg Mg2Ba2阴离子 Cl CO32SiO32-SO42-现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。序号实验内容实验结果向该溶液中加入足量稀盐酸产生白色沉淀并放出标准状况下0.672 L气体将的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量固体质量为3.0 g向的滤液中滴加BaCl2溶液无明显现象请回答下列问题。(1)实验能确定一定不存在的离子是_。(2)实验中生成沉淀的离子方程式为_。(3)通过实验、和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果,一定不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填“?”)。阴离子Cl CO32SiO32-SO42-c/molL1_(4)判断K是否存在,若存在求其最小浓度,若不存在说明理由: _。【答案】Ag、Mg2、Ba2SiO32-2H=H2SiO3?0.300.50存在,最小浓度为0.6 molL1125种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成,它们均易溶于水。阳离子NaAl3Fe3Cu2Ba2阴离子OHClCO32-NO3-SO42-分别取它们的水溶液进行实验,结果如下: A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀,向该沉淀中加入足量稀HNO3沉淀部分溶解,剩余白色固体;B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀,同时产生大量气体;少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀,过量C溶液与D溶液混合后无现象;B溶液与D溶液混合后无现象;将76.8 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中,Cu片不溶解,再滴加1.6 molL1 H2SO4,Cu片逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。(1)据此推断A、B、C的化学式:A_;B_;C_。(2)E溶液显_性,用离子方程式表示:_(3)写出步骤中发生反应的离子方程式:_。(4)写出步骤中发生反应的离子方程式:_。若要将Cu片完全溶解,至少加入稀H2SO4的体积是_mL。【答案】CuSO4FeCl3Ba(OH)2碱性CO32-+ H2OHCO3-+ OH-2Fe33CO32-3H2O=2Fe(OH)33CO23Cu8H2NO3-=3Cu22NO4H2O1000【解析】5种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成,它们均易溶于水,由离子共存可以知道,一定含有:Na2CO3、Ba(OH)2;13某强酸性溶液X中含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、S、Cl-、N。中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:(已知气体D在常温常压下呈红棕色)(1)上述离子中,溶液X中除H+外肯定还含有的离子是_,一定不含的离子是_,不能确定是否含有的离子是_,检验其中阳离子的方法是_。(2)沉淀G的化学式为_。(3)写出生成A的离子方程式:_。(4)写出溶液H中通入过量CO2的离子方程式:_。【答案】Al3+、NH4+、Fe2、SO42CO32-、SO32-、NO3-、Ba2+Fe3+、Cl取少量X溶液放在试管中,加入几滴KSCN,溶液不变红色说明无Fe3+Fe(OH)33Fe2+4H+NO3-3Fe3+NO+2H2OAl(OH)4 + CO2 Al(OH)3 + HCO314某澄清溶液中可能含有Cl、I、NO3、CO32、SO42、Fe3、NH4、Al3、K、Mg2中的两种或多种,为了检验其中的离子组成,做如下实验。(1)取少量溶液,向其中加入少量BaC12溶液,产生白色沉淀,过滤,在滤渣中加入稀盐酸无现象,可推知 _不存在。(2)在(1)的滤液中加入少量稀H2SO4和CCl4液体,振荡后发现下层液体呈紫红色,可推知_存在。(3)另取少量溶液,向其中加入少量浓NaOH溶液,闻到有刺激性气味气体产生,可推知 _存在;并有沉淀产生,继续滴加NaOH溶液至过量,沉淀逐渐增多,后又有部分溶解,沉淀溶解时发生反应的离子方程式为_。(4)根据以上事实确定,该溶液中一定存在的离子是_,还不能确定的阳离子是 _,检验该阳离子的实验名称为_。【答案】CO32I、NO3NH4Al(OH)3+OH= AlO2+2H2OI、NO3、SO42、NH4、Al3、Mg2K焰色反应15A、B、C、D、E均是由下列离子组成的可溶性化合物,组成这五种物质的离子有(离子不重复使用)阳离子NaCu2Al3Ba2Fe3阴离子OHClCO32SO42NO3分别进行如下实验:A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀,向该沉淀中加入足量稀HNO3,沉淀部分溶解;B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀,同时产生大量气体;少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀,过量C溶液与D溶液混合无明显现象;B溶液与D溶液混合后无现象;E溶液焰色反应为黄色;将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中,Cu片不变化,再滴加1.6 mol/LH2SO4,Cu逐渐溶解,试管管口有红棕色气体。(1)据此推断A_E_(填试剂名称)。(2)中生成沉淀的离子方程式为_。(3)在B溶液中滴加石蕊试液,溶液变_色。(4)步骤中反应的离子方程式为_,若要将Cu片完全溶解,至少加入稀H2SO4的体积_。【答案】硫酸铜碳酸钠Al3+ 3OH-=Al(OH)3 红3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+4H2O+2NO0.5L16某强酸性溶液 X 中可能含有 Fe2、Fe3、Al3、Ba2、NH4、CO32、NO3、SO42、SiO32中的若干种,现取 X 溶液进行连续实验,实验过程及产物如图所示。实验过程中有一种气体为红棕色。根据以上信息,回答下列问题:(1)由强酸性条件即可判断 X 溶液中肯定不存在的离子有_。(2)溶液 X 中关于硝酸根离子的判断,正确的是_(填编号,下同)。a一定含有 b一定不含有 c可能含有(3)气体 F 的电子式为_,化合物 I 中含有的化学键类型有_。(4)转化的离子方程式为_。 转化的离子方程式为_。(5)对不能确定是否存在的离子,可以另取 X 溶液,加入下列溶液中的一种,根据现象即可判断, 该试剂最好是_。NaOH 溶液 KSCN 溶液 氯水和 KSCN 的混合溶液 pH 试纸 KMnO4 溶液【答案】CO32、SiO32b共价键和离子键3Fe2+ +4H+ +NO3= 3Fe3+NO + 2H2OAlO22H2
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