Question

【题目】硝酸铝[Al(NO3)3]是一种常用媒染剂。工业上用铝灰（主要含Al、Al2O3、Fe2O3等）制取硝酸铝晶体[Al(NO3)3·9H2O]的流程如下：

完成下列填空：

(1)常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，这种现象称为__________，铝粉常用来还原一些金属氧化物以冶炼某些难熔的金属，这类氧化还原反应叫__________反应；

(2)步骤Ⅰ的离子方程式是_________________，_________________；

(3)若在实验室中完成步骤Ⅱ，为提高铝元素的利用率，可用__替换稀硝酸；

a．稀硫酸 b．稀盐酸 c．醋酸 d．二氧化碳

(4)在步骤Ⅲ的实际操作过程中，待沉淀完全溶解后还会加入稍过量稀硝酸，用平衡移动原理解释此时加入稀硝酸的目的：_______________________；

(5)温度高于200℃时，硝酸铝完全分解成氧化铝、二氧化氮和氧气，写出该反应的化学方程式：_____________。

Answer 1

【答案】钝化 铝热或置换 2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑ Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O cd Al3++3H2O≒Al(OH)3+3H+,加过量HNO3平衡向左移动，抑制Al3+水解 4Al(NO3)32Al2O3+12NO2↑+3O2↑

【解析】

本题主要考查铝、氧化铝的重要性质及应用。要特别关注铝的钝化、铝热反应、氧化铝和氢氧化铝的两性等知识的应用。

（1）常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸时，在铝表面迅速生成致密的氧化物保护薄膜，这种现象称为钝化现象。钝化不是铝与浓硫酸、浓硝酸不发生反应，而是反应迅速进行，迅速停止；铝粉与某些金属氧化物的混合粉末称为铝热剂，引发后发生反应产生很高的温度，可用以冶炼某些难熔的金属，这类氧化还原反应称为铝热反应，其实质是置换反应；

（2）铝灰中的主要成分Al、Al2O3均能与NaOH溶液反应，Fe2O3与NaOH溶液不反应：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑；Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O；

（3）Al(OH)3既溶于强酸又溶于强碱，既不溶于弱酸又不溶于弱碱，所以若在实验室中完成步骤Ⅱ，为提高铝元素的利用率，可用弱酸替换稀硝酸这一强酸，故可选用醋酸和二氧化碳这两种弱酸，其中二氧化碳更好；

（4）Al(NO3)3中Al3+会水解：Al3++3H2O≒Al(OH)3+3H+，加过量HNO3可向溶液提供H+使平衡向左移动，从而抑制Al3+水解，同时不引入新的杂质离子；

（5）题目已明确告知反应物是硝酸铝，产物有氧化铝、二氧化氮和氧气，配平即可得：4Al(NO3)32Al2O3+12NO2↑+3O2↑，注意标明温度高于200℃。