Question

19．纳米氧化铝在陶瓷材料、电子工业、生物医药等方面有广阔的应用前景，它可通过硫酸铝铵晶体热分解得到．
加热
【查阅资料】硫酸铝铵晶体的化学式为Al₂（NH₄）₂（SO₄）₄•24H₂O，相对分子质量为906，Al₂（NH₄）₂（SO₄）₄•24H₂O═Al₂O₃+2NH₃↑+4SO₃↑+25H₂O，硫酸铝铵的溶解度随温度升高而增大；H₂O₂能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；含Fe³⁺的溶液中滴入KSCN溶液，溶液变为血红色．
（1）制备硫酸铝铵晶体的实验流程如下：

①上述流程中“过滤”所得滤渣是Fe（OH）₃（写化学式），检验过滤后杂质是否除尽的实验方法是取少量反应后的溶液与试管中，滴入KSCN溶液，如果溶液不变色，说明杂质已经除尽，如果溶液变为血红色，说明杂质没有除尽．
②反应 I中的反应方程式为：2Al（OH）₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+6H₂O．
③上述流程中，“分离”所包含的操作依次为：加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥．
（2）取4.53g 硫酸铝铵晶体加热分解，最终剩余 Al₂O₃固体的质量为多少？

Answer 1

分析 （1）硫酸亚铁能被过氧化氢氧化成硫酸铁，硫酸铁能和氨水反应生成氢氧化铁沉淀；
氢氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和水；
上述流程中，“分离”所包含的操作依次为：加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥．
（2）根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算．

解答 解：（1）①上述流程中“过滤”所得滤渣是Fe（OH）₃；
检验过滤后杂质是否除尽的实验方法是：取少量反应后的溶液与试管中，滴入KSCN溶液，如果溶液不变色，说明杂质已经除尽，如果溶液变为血红色，说明杂质没有除尽．
故填：Fe（OH）₃；取少量反应后的溶液与试管中，滴入KSCN溶液，如果溶液不变色，说明杂质已经除尽，如果溶液变为血红色，说明杂质没有除尽．
②反应 I中，氢氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的反应方程式为：2Al（OH）₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+6H₂O．
故填：2Al（OH）₃+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+6H₂O．
③上述流程中，“分离”所包含的操作依次为：加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥．
故填：降温结晶．
（2）设最终剩余 Al₂O₃固体的质量为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：最终剩余 Al₂O₃固体的质量为0.51g．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．