Question

6．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B．
A．可燃性        B．氧化性         C．還原性
（2）用Al作電極電解H₂SO₄溶液制取Al₂（SO₄）₃，電解反應(yīng)的離子方程式為2Al+6H⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Al³⁺+3H₂↑．
（3）查資料得知當(dāng)Al₂（SO₄）₃溶液pH＞3時鋁元素有多種存在形態(tài)，如Al³⁺、[Al（OH）]²⁺、[Al（OH）₂]⁺等．寫出[Al（OH）]²⁺轉(zhuǎn)化為[Al（OH）₂]⁺的離子方程式[Al（OH）]²⁺+H₂O?[Al（OH）₂]⁺+H⁺．
（4）用硝酸鋁溶液（加入分散劑）制備納米氧化鋁粉體的一種工藝流程如圖． 
Al（NO₃）₃$→_{攪拌Ⅰ}^{滴加（CH_{2}）_{6}N_{4}}$膠化（pH=4.14）$\stackrel{攪拌Ⅱ}{→}$Al（OH）₃溶液（pH=3.95）$\stackrel{水溶}{→}$Al（OH）₃凝膠$\stackrel{冷卻干燥}{→}$$\stackrel{煅燒}{→}$納米氧化鋁粉體
①（CH₂）₆ N₄水溶液顯堿性．請補充完整下列離子方程式．
1（CH₂）₆N₄+10H₂O═6HCHO+4NH₄⁺+4OH
②經(jīng)攪拌Ⅱ，pH下降的原因是經(jīng)攪拌后，促進了Al³⁺的水解．
③凝膠中含有的硝酸鹽有Al（NO₃）₃、NH₄NO₃．（K_sp[Al（OH）₃]=1.3×10^-33；溶液中離子濃度小于1×10^-5mol•L^-1時，可認(rèn)為這種離子在溶液中不存在）

Answer 1

分析 （1）硝酸鋁具有氧化性，必須與可燃物分開存放；
（2）用Al作電極電解HNO₃溶液：陽極為2Al-6e^-=2Al³⁺；陰極為6H⁺+6e^-=3H₂↑；
（3）[Al（OH）]²⁺可水解生成[Al（OH）₂]⁺；
（4）硝酸鋁加入（CH₂）₆N₄水溶液充分?jǐn)嚢瑁�調(diào)節(jié)溶液pH=3.95時可生成氫氧化鋁膠體，水浴加熱生成氫氧化鋁凝膠，冷卻、干燥后可得納米氧化鋁，
①（CH₂）₆N₄水溶液顯堿性，可結(jié)合電荷守恒、質(zhì)量守恒配平；
②攪拌可促進水解；
③（CH₂）₆N₄水解生成硝酸銨，溶液中存在硝酸鋁．

解答 解：（1）硝酸鋁中N元素化合價為+5價，具有氧化性，必須與可燃物分開存放，故答案為：B；
（2）用Al作電極電解HNO₃溶液：陽極為2Al-6e^-=2Al³⁺；陰極為6H⁺+6e^-=3H₂↑，電解方程式為2Al+6H⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Al³⁺+3H₂↑，
故答案為：2Al+6H⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Al³⁺+3H₂↑；
（3）[Al（OH）]²⁺可水解生成[Al（OH）₂]⁺，離子方程式為[Al（OH）]²⁺+H₂O?[Al（OH）₂]⁺+H⁺，
故答案為：[Al（OH）]²⁺+H₂O?[Al（OH）₂]⁺+H⁺；
（4）硝酸鋁加入（CH₂）₆N₄水溶液充分?jǐn)嚢�，調(diào)節(jié)溶液pH=3.95時可生成氫氧化鋁膠體，水浴加熱生成氫氧化鋁凝膠，冷卻、干燥后可得納米氧化鋁，
①（CH₂）₆N₄水溶液顯堿性，方程式為（CH₂）₆N₄+10H₂O?6HCHO+4NH₄⁺+4OH^-，
故答案為：1； 10； 6； 4；NH₄⁺； 4；
②攪拌可使Al³⁺與水充分接觸，促進水解，氫離子濃度增大，即pH減��；
故答案為：經(jīng)攪拌后，促進了Al³⁺的水解；
③（CH₂）₆N₄水解生成硝酸銨，溶液中存在硝酸鋁，故答案為：Al（NO₃）₃、NH₄NO₃．

點評 本題考查了鋁元素及其化合物的性質(zhì)、物質(zhì)制備實驗方案的設(shè)計，為高考常見題型，側(cè)重學(xué)生的分析、計算和實驗?zāi)芰Φ目疾�，注意把握實驗的原理和物質(zhì)的性質(zhì)，難度中等．