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简答题 (20分)硝酸铝是重要的化工原料。
(1)在实验室中,硝酸铝必须与可燃物分开存放,是因为硝酸铝具有 。
A.可燃性 B. 氧化性 C.还原性
(2)用Al作电极电解HNO3溶液制取Al(NO3)3,电解反应的离子方程式为 。
(3)查资料得知:当Al(NO3)3溶液pH>3时,铝元素有多种存在形态,如Al3+、[Al(OH)]2+、[Al(OH)2]+等。写出[Al(OH)]2+转化为[Al(OH)2]+的离子方程式 。
(4)用硝酸铝溶液(加入分散剂)制备纳米氧化铝粉体的一种工艺流程如下。

①(CH2)6N4水溶液显碱性。请补充完整下列离子方程式。

②经搅拌Ⅱ,pH下降的原因是 。
③凝胶中含有的硝酸盐是 。
(Ksp[Al(OH)3] =1.3×10-33 ;溶液中离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,可认为这种离子在溶液中不存在)
④煅烧过程主要发生如下转化:
。
煅烧过程中样品的失重率(TG%)随温度变化如图。凝胶煅烧失重曲线有明显的三个阶段:

(i)a~b段:失重率82.12%;
(ii)b~c段:失重率9.37%;
(iii)c~d段:失重率几乎为0;
转化Ⅱ对应的失重阶段是 (填序号),转化Ⅲ开始的温度是 。
简答题 (20分)硝酸铝是重要的化工原料。
(1)在实验室中,硝酸铝必须与可燃物分开存放,是因为硝酸铝具有 。
A.可燃性 B.氧化性 C.还原性
(2)用Al作电极电解HNO3溶液制取Al(NO3)3,电解反应的离子方程式为 。
(3)查资料得知:当Al(NO3)3溶液pH>3时,铝元素有多种存在形态,如Al3+、[Al(OH)]2+、[Al(OH)2]+等。写出[Al(OH)]2+转化为[Al(OH)2]+的离子方程式 。
(4)用硝酸铝溶液(加入分散剂)制备纳米氧化铝粉体的一种工艺流程如下。

①(CH2)6N4水溶液显碱性。请补充完整下列离子方程式。

②经搅拌Ⅱ,pH下降的原因是 。
③凝胶中含有的硝酸盐是 。
(Ksp[Al(OH)3] =1.3×10-33 ;溶液中离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,可认为这种离子在溶液中不存在)
④煅烧过程主要发生如下转化:
。
煅烧过程中样品的失重率(TG%)随温度变化如图。凝胶煅烧失重曲线有明显的三个阶段:

(i)a~b段:失重率82.12%;
(ii)b~c段:失重率9.37%;
(iii)c~d段:失重率几乎为0;
转化Ⅱ对应的失重阶段是 (填序号),转化Ⅲ开始的温度是 。
本题答案:(20分)
(1)B(2分)
(2)2Al+6H
本题解析:
试题分析:(1)硝酸铝中氮元素的化合价为+5,处于最高价,所以硝酸铝具有氧化性,在实验室中,硝酸铝必须与可燃物分开存放,故B项正确。
(2)Al作电极电解HNO3溶液制取Al(NO3)3,阳极上Al失电子生成Al3+,阴极上H+得电子生成H2,所以电解反应的离子方程式为:2Al+6H+
2Al3++3H2↑。
(3)[Al(OH)]2+结合H2O中的羟基可转化为[Al(OH)2]+,所以离子方程式为:[Al(OH)]2++H2O
[Al(OH)2]++H+。
(4)①根据元素守恒和电荷守恒,可知所缺离子为阳离子且含有N元素,为NH4+,根据观察法可配平该离子方程式。
②溶液中含有Al3+,经搅拌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,根据pH=3.95可得c(OH?)=10-14÷10-3.95=10-10.05,则c(Al3+)=Ksp[Al(OH)3]÷c(OH?)3=1.3×10-33÷(10-10.05)3=1.3×10-2.85mol?L?1>1×10-5 mol·L-1,所以溶液还含有Al(NO3)3。
④转化II由γ-AlOOH转化为γ-Al2O3,失重率=18÷120×100%=12%,根据图像可知对应的失重阶段是i;转化III有γ-Al2O3转化为α-Al2O3,根据图像可知对应的失重阶段是iii,开始温度是600℃。
考点:本题考查物质的性质及应用、电解原理、方程式的配平及书写、化学流程及图像的分析。
本题所属考点:【电解池原理】
本题难易程度:【困难】
Discussion is an exchange of intelligence. Argument is an exchange of ignorance. 讨论是交换智慧.争辩是交换无知.