Question

19．納米氧化鋁在陶瓷材料、電子工業、生物醫藥等方面有廣闊的應用前景，它可通過硫酸鋁銨晶體熱分解得到．
加熱
【查閱資料】硫酸鋁銨晶體的化學式為Al₂（NH₄）₂（SO₄）₄•24H₂O，相對分子質量為906，Al₂（NH₄）₂（SO₄）₄•24H₂O═Al₂O₃+2NH₃↑+4SO₃↑+25H₂O，硫酸鋁銨的溶解度隨溫度升高而增大；H₂O₂能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；含Fe³⁺的溶液中滴入KSCN溶液，溶液變為血紅色．
（1）制備硫酸鋁銨晶體的實驗流程如下：

①上述流程中“過濾”所得濾渣是Fe（OH）₃（寫化學式），檢驗過濾后雜質是否除盡的實驗方法是取少量反應后的溶液與試管中，滴入KSCN溶液，如果溶液不變色，說明雜質已經除盡，如果溶液變為血紅色，說明雜質沒有除盡．
②反應 I中的反應方程式為：2Al（OH）₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+6H₂O．
③上述流程中，“分離”所包含的操作依次為：加熱濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌、干燥．
（2）取4.53g 硫酸鋁銨晶體加熱分解，最終剩余 Al₂O₃固體的質量為多少？

Answer 1

分析 （1）硫酸亞鐵能被過氧化氫氧化成硫酸鐵，硫酸鐵能和氨水反應生成氫氧化鐵沉淀；
氫氧化鋁和稀硫酸反應生成硫酸鋁和水；
上述流程中，“分離”所包含的操作依次為：加熱濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌、干燥．
（2）根據反應的化學方程式及其提供的數據可以進行相關方面的計算．

解答 解：（1）①上述流程中“過濾”所得濾渣是Fe（OH）₃；
檢驗過濾后雜質是否除盡的實驗方法是：取少量反應后的溶液與試管中，滴入KSCN溶液，如果溶液不變色，說明雜質已經除盡，如果溶液變為血紅色，說明雜質沒有除盡．
故填：Fe（OH）₃；取少量反應后的溶液與試管中，滴入KSCN溶液，如果溶液不變色，說明雜質已經除盡，如果溶液變為血紅色，說明雜質沒有除盡．
②反應 I中，氫氧化鋁和稀硫酸反應生成硫酸鋁和水，反應的反應方程式為：2Al（OH）₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+6H₂O．
故填：2Al（OH）₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+6H₂O．
③上述流程中，“分離”所包含的操作依次為：加熱濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌、干燥．
故填：降溫結晶．
（2）設最終剩余 Al₂O₃固體的質量為x，
Al₂（NH₄）₂（SO₄）₄•24H₂O═Al₂O₃+2NH₃↑+4SO₃↑+25H₂O，
                 906                        102
                4.53g                        x
$\frac{906}{4.53g}$=$\frac{102}{x}$，
x=0.51g，
答：最終剩余 Al₂O₃固體的質量為0.51g．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性．