Question

（20分）硝酸鋁是重要的化工原料。

（1）在實驗室中，硝酸鋁必須與可燃物分開存放，是因為硝酸鋁具有 。

A．可燃性 B．氧化性 C．還原性

（2）用Al作電極電解HNO3溶液制取Al(NO3)3，電解反應(yīng)的離子方程式為 。

（3）查資料得知：當(dāng)Al(NO3)3溶液pH＞3時，鋁元素有多種存在形態(tài)，如Al3＋、[Al(OH)]2＋、[Al(OH)2]＋等。寫出[Al(OH)]2＋轉(zhuǎn)化為[Al(OH)2]＋的離子方程式 。

（4）用硝酸鋁溶液（加入分散劑）制備納米氧化鋁粉體的一種工藝流程如下。

①(CH2)6N4水溶液顯堿性。請補充完整下列離子方程式。

②經(jīng)攪拌Ⅱ，pH下降的原因是 。

③凝膠中含有的硝酸鹽是 。

（Ksp[Al(OH)3] =1.3×10－33 ；溶液中離子濃度小于1×10－5 mol·L－1時，可認(rèn)為這種離子在溶液中不存在）

④煅燒過程主要發(fā)生如下轉(zhuǎn)化： 。

煅燒過程中樣品的失重率（TG%）隨溫度變化如圖。凝膠煅燒失重曲線有明顯的三個階段：

（i）a~b段：失重率82.12%；

（ii）b~c段：失重率9.37%；

（iii）c~d段：失重率幾乎為0；

轉(zhuǎn)化Ⅱ?qū)��?yīng)的失重階段是 （填序號），轉(zhuǎn)化Ⅲ開始的溫度是 。

Answer 1

（20分）

（1）B（2分）

（2）2Al+6H+2Al3++3H2↑（3分）

（3）[Al(OH)]2++H2O[Al(OH)2]++H+（3分）

（4）①1 10 6 4 NH4+ 4 （3分）

②經(jīng)攪拌后，促進(jìn)了Al3+的水解（2分）

③Al(NO3)3 NH4NO3 （3分）

④ i （2分） 600℃ （2分）

【解析】

試題分析：（1）硝酸鋁中氮元素的化合價為+5，處于最高價，所以硝酸鋁具有氧化性，在實驗室中，硝酸鋁必須與可燃物分開存放，故B項正確。

（2）Al作電極電解HNO3溶液制取Al(NO3)3，陽極上Al失電子生成Al3+，陰極上H+得電子生成H2，所以電解反應(yīng)的離子方程式為：2Al+6H+2Al3++3H2↑。

（3）[Al(OH)]2＋結(jié)合H2O中的羥基可轉(zhuǎn)化為[Al(OH)2]＋，所以離子方程式為：[Al(OH)]2++H2O[Al(OH)2]++H+。

（4）①根據(jù)元素守恒和電荷守恒，可知所缺離子為陽離子且含有N元素，為NH4+，根據(jù)觀察法可配平該離子方程式。

②溶液中含有Al3+，經(jīng)攪拌Ⅱ，Al3+的水解程度增大，所以pH下降。

③加入(CH2)6N4后生成NH4+，所以溶液中含有NH4NO3，根據(jù)pH=3.95可得c（OH）=10-14÷10-3.95=10-10.05，則c（Al3+）= Ksp[Al(OH)3]÷c（OH）3=1.3×10－33÷（10-10.05）3=1.3×10－2.85molL1>1×10－5 mol·L－1，所以溶液還含有Al(NO3)3。

④轉(zhuǎn)化II由γ-AlOOH轉(zhuǎn)化為γ-Al2O3，失重率=18÷120×100%=12%，根據(jù)圖像可知對應(yīng)的失重階段是i；轉(zhuǎn)化III有γ-Al2O3轉(zhuǎn)化為α-Al2O3，根據(jù)圖像可知對應(yīng)的失重階段是iii，開始溫度是600℃。

考點：本題考查物質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用、電解原理、方程式的配平及書寫、化學(xué)流程及圖像的分析。