Question

【題目】【加試題】硝酸鋁[Al(NO3)3]是一種常用媒染劑。工業(yè)上用鋁灰(主要含Al、Al2O3、Fe2O3等)制取硝酸鋁晶體[Al(NO3)3·9H2O]的流程如下：

（1）寫出反應(yīng)Ⅰ的離子方程式： (任寫一個)。

（2）若在實(shí)驗室中完成反應(yīng)Ⅱ，為避免鋁的損失，需要解決的問題是 ，可采取的措施為 。

（3）溫度高于200℃時，硝酸鋁完全分解成氧化鋁和兩種氣體(其體積比為4:1)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

（4）若用右圖所示實(shí)驗裝置制取Al(NO3)3，通入水蒸氣的作用是 。

Answer 1

【答案】（1）2Al+2OH—+2H2O＝2AlO2—+3H2↑(或Al2O3 + 2OH—＝2AlO2— + H2O)

（2）如何控制反應(yīng)終點(diǎn)(或硝酸的用量) 將加入稀硝酸改為通入過量CO2

（3）4Al(NO3)32Al2O3＋12NO2↑＋3O2↑

（4）升高溫度、攪拌，加快反應(yīng)速率

【解析】

試題分析：（1）反應(yīng)Ⅰ涉及：鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與氫氣，氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)方程式為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；

（2）硝酸屬于強(qiáng)酸，可以溶解氫氧化鋁沉淀，導(dǎo)致Al元素?fù)p失，需要解決的問題是：如何控制反應(yīng)終點(diǎn)(或硝酸的用量)，可以將加入稀硝酸改為通入過量CO2，避免氫氧化鋁沉淀溶解；

（3）溫度高于200℃時，硝酸鋁完全分解成氧化鋁和兩種氣體，兩種氣體應(yīng)是二氧化氮與氧氣，二者體積之比為4：1，滿足原子守恒與電子轉(zhuǎn)移守恒，反應(yīng)方程式為：4Al(NO3)32Al2O3+12NO2↑+3O2↑；

（4）由于水蒸氣溫度較高，可以升高反應(yīng)體系的溫度，且可以起攪拌作用，可以加快反應(yīng)速率。