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]的流程如图甲：（1）写出反应Ⅰ的离子方程式：（任写一个）．（2）若在实

Question

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]的流程如图甲：

（1）写出反应Ⅰ的离子方程式：___（任写一个）．
（2）若在实验室中完成反应Ⅱ，为避免铝的损失，需要解决的问题是___，可采取的措施为___．
（3）上述流程中采用减压蒸发，并控制反应Ⅲ中加入的稀硝酸稍过量，其目的是___．
（4）温度高于200℃时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体（其体积比为4：1），该反应的化学方程式是___．
（5）若用图乙所示实验装置制取Al（NO₃）₃，通入水蒸气的作用是___．

Answer 1

铝灰用氢氧化钠溶液溶解，铝、氧化铝反应生成偏铝酸钠，氧化铁不反应，过滤分离，滤液中含有偏铝酸钠、未反应的NaOH，加入硝酸中和未反应的氢氧化钠，并将偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，再过滤分离，氢氧化铝沉淀再用硝酸溶解，得到硝酸铝溶液，经过减压蒸发得到硝酸铝晶体．
（1）反应Ⅰ涉及：铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氢气，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑、Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑（或Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O）；
（2）硝酸属于强酸，可以溶解氢氧化铝沉淀，导致Al元素损失，需要解决的问题是：如何控制反应终点（或硝酸的用量），可以将加入稀硝酸改为通入过量CO₂，避免氢氧化铝沉淀溶解；
故答案为：如何控制反应终点（或硝酸的用量）；将加入稀硝酸改为通入过量CO₂；
（3）硝酸铝容易发生水解，减压蒸馏可以降低温度、反应Ⅲ中加入的稀硝酸稍过量，都可以抑制硝酸铝水解，
故答案为：抑制硝酸铝水解；
（4）温度高于200℃时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体，两种气体应是二氧化氮与氧气，二者体积之比为4：1，满足原子守恒与电子转移守恒，反应方程式为：4Al（NO₃）₃(△.)/()2Al₂O₃+12NO₂↑+3O₂↑，
故答案为：4Al（NO₃）₃(△.)/()2Al₂O₃+12NO₂↑+3O₂↑；
（5）由于水蒸气温度较高，可以升高反应体系的温度，且可以起搅拌作用，可以加快反应速率，
故答案为：提高温度、搅拌，加快反应速率．