Question

14．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．制备硫酸铝铵晶体的实验流程如下：
回答下列问题：
（1）上述流程中加入氨水后产生的沉淀是Fe（OH）₃（填化学式）．
（2）检验上述流程中“过滤”后杂质是否除尽所用的试剂是KSCN溶液（填化学式）．
（3）上述流程中，“分离”所包含的操作依次为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．
（4）己知：硫酸铝铵晶体的化学式为Al₂（NH₄）₄（S0₄）_n•24H₂0，相对分子质量为906．取4.53g硫酸铝铵晶体加热分解，加热过程中，固体质量随温度的变化如图所示．最终剩余固体为Al₂O₃，计算所得氧化铝的质量2.04g．

Answer 1

分析 由工艺流程可知，加入过氧化氢将溶液中Fe²⁺氧化为Fe³⁺，加入氨水调节溶液PH值，Fe³⁺使转化为Fe（OH）₃，过滤后滤液主要含硫酸铵，氢氧化铝与硫酸混合反应生成硫酸铝溶液，再将硫酸铵和硫酸铝溶液混合反应，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等最终得到硫酸铝铵晶体，
（1）由工艺流程可知，加入过氧化氢将溶液中Fe²⁺氧化为Fe³⁺，加入氨水调节溶液PH值，Fe³⁺使转化为Fe（OH）₃，
（2）过滤后的滤液中可能含有Fe³⁺，用KSCN溶液检验是否含有Fe³⁺；
（3）由工艺流程可知，流程中“分离”是从溶液中获得晶体，操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等；
（4）硫酸铝铵晶体的化学式为Al₂（NH₄）₄（S0₄）_n•24H₂0，相对分子质量为906，则4.53g硫酸铝铵晶体的物质的量为0.02mol，根据铝元素守恒，Al₂O₃的物质的量为0.02mol，据此计算．

解答 解：由工艺流程可知，加入过氧化氢将溶液中Fe²⁺氧化为Fe³⁺，加入氨水调节溶液PH值，Fe³⁺使转化为Fe（OH）₃，过滤后滤液主要含硫酸铵，氢氧化铝与硫酸混合反应生成硫酸铝溶液，再将硫酸铵和硫酸铝溶液混合反应，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等最终得到硫酸铝铵晶体；
（1）①由工艺流程可知，加入过氧化氢将溶液中Fe²⁺氧化为Fe³⁺，加入氨水调节溶液PH值，Fe³⁺使转化为Fe（OH）₃，
故答案为：Fe（OH）₃；
（2）过滤后的滤液中可能含有Fe³⁺，取少许滤液于试管中，加几滴KSCN溶液，若溶液不变红色，则杂质已除尽．
故答案为：KSCN溶液；
（3）由工艺流程可知，流程中“分离”是从溶液中获得晶体，操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，
故答案为：冷却结晶；
（4）硫酸铝铵晶体的化学式为Al₂（NH₄）₄（S0₄）_n•24H₂0，相对分子质量为906，则4.53g硫酸铝铵晶体的物质的量为0.02mol，根据铝元素守恒，Al₂O₃的物质的量为0.02mol，所以所得氧化铝的质量为0.02×102g=2.04g，
故答案为：2.04g．

点评 本题考查镁铝及其化合物的性质，对工艺流程理解、常用化学用语、盐类水解、物质的分离提纯与离子检验、化学计算等，综合性较大，难度较高，需要学生具备扎实的基础与运用知识分析解决问题的能力．