13.(10分)(2009·广东,24)超细氧化加NaOH溶液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为
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________________________________________________________________________。
(2)NH4Al(SO4)2·12H2O的相对分子质量为453。欲配制100
mL pH为2、浓度约为0.1
mol/L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,
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(3)在0.1 mol/L
NH4Al(SO4)2溶液中,加NaOH溶液各形态的浓度(以Al3+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________________________________________________________________________
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②请画出0.01 mol/L NH4Al(SO4)2溶液中加NaOH溶液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。
解析 (1)根据题中信息及元素守恒NH4AlO(OH)HCO3热分解的产物除Al2O3外还应有NH3、H2O和CO2:2NH4AlO(OH)HCO3Al2O3+2NH3↑+3H2O+2CO2↑。
(2)①n[NH4Al(SO4)2]=0.1 L×0.1 mol/L=0.01 mol
m[NH4Al(SO4)2·12H2O]=0.01 mol×453 g/mol=4.53 g≈4.5 g
称量→称量→溶解→移液→洗涤→定容。
(3)①从图中可看出pH=7时,Al元素全部以Al(OH)3形式存在。
②依据题中给出的0.1 mol/L NH4Al(SO4)2的图象,可画出0.01 mol/L的图象,同时标明加NaOH溶液元素的存在形态Al3+、Al(OH)3、AlO即可。
答案 (1)2NH4AlO(OH)HCO3Al2O3+2NH3↑+3H2O+2CO2↑
移液→移液→洗涤→定容
(3)①Al3++3OH-===Al(OH)3↓,
H++OH-===H2O,
NH+OH-===NH3·H2O
②
