Question

（11分）

超细氧化铝是一种重要的功能陶瓷原料。

（1）实验室常以NH₄Al(SO₄)₂和NH₄HCO₃为原料，在一定条件下先反应生成沉淀NH₄AlO(OH)HCO₃该沉淀高温分解即得超细Al₂O₃。NH₄AlO(OH)HCO₃热分解的化学反应方程式                 。

（2）NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O的相对分子质量为453。欲配制100mLPH为2、浓度约为0.1mol^-1的NH₄Al(SO₄)₂溶液,配制过程为

①用托盘天平称量NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O固体        g；

②将上述固体置于烧杯中            。

（3）在0.1mol·L^-1NH₄Al(SO₄)₂溶液中，铝各形态的浓度(以Al^3＋计)的对数（lgc）随溶液PH变化的关系见下图

①用NaOH溶液调节（2）中溶液PH至7，该过程中发生反应的离子方程式有         。

②请在答题卡的框图中，画出0.01mol·L^-1NH₄Al(SO₄)₂溶液中铝各形态的浓度的对数lgc随溶液PH变化的关系图，并进行必要的标注。

 

Answer 1

（1）2NH₄AlO(OH)HCO₃Al₂O₃+3H₂O↑+2CO₂↑+2NH₃↑

（2）①4.5g；②用量筒量取100mL水，搅拌溶解，用H₂SO₄调节溶液PH至2

（3）① H^＋+OH^－=H₂O   NH₄⁺+ OH^—=NH₃·H₂O    Al³⁺+3OH^—=Al(OH)₃↓；

②

解析:（1）根据NH₄AlO(OH)HCO₃组成联系到碳酸氢铵盐的分解可知：2NH₄AlO(OH)HCO₃Al₂O₃+3H₂O+2CO₂↑+2NH₃↑；

（2）由物质的量浓度的定义公式可计算：

m(NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O)=n·M(NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O)=c·V·M(NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O)

=0.1mol/L×100mL×10^-3×453g/mol=4.53g，由于托盘天平的精确度为0.1g，故为4.5g；

（3）①由图像可知，开始阶段c(Al³⁺)没变化；而后c(Al³⁺)降低，生成Al(OH)₃沉淀；当pH>8，Al(OH)₃沉淀开始溶解。调节pH至7，OH^—先跟NH₄⁺反应，然后与Al³⁺反应生成Al(OH)₃沉淀。