Question

氧化铝有两种变体，一种是α?Al₂O₃，一种是γ?Al₂O₃，γ?Al₂O₃可用Al(OH)₃在723 K时加热制得，它不耐酸；α?Al₂O₃是天然刚玉的主要成分，硬度很大，且对酸有极强的稳定性。α?Al₂O₃可以用γ?Al₂O₃高温煅烧制得。已知氧化铝可由铝铵矾加热制得，铝铵矾[(NH₄)Al(SO₄)₂·12H₂O]受强热分解的产物为：Al₂O₃、NH₃、N₂、SO₃、SO₂和H₂O。

(1)写出铝铵矾受强热分解的化学方程式_____________________________________

________________________________________________________________________，

氧化产物是________，还原产物是________，它们的物质的量之比为________。

(2)在含有1 mol的铝铵矾溶液中，需加入________molBa(OH)₂，沉淀的物质的量最大，离子方程式为______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)将上述反应中的Al₂O₃加入适量的氧化铬，在氢氧焰上强热，熔融后使其结晶，可以制成人造红宝石，可用于做激光器材和装饰品。所得人造红宝石是哪种Al₂O₃的变体？________，如何用简单方法证明是该变体______________________________________

________________________________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)4(NH₄)Al(SO₄)₂·12H₂O2Al₂O₃＋2NH₃↑＋N₂↑＋5SO₃↑＋3SO₂↑＋53H₂O↑

N₂　SO₂　1∶3

(2)2　 NH₄^＋＋Al^3＋＋2＋2Ba^2＋＋4OH^－===Al(OH)₃↓＋2BaSO₄↓＋NH₃·H₂O

(3)α－Al₂O₃　取少量试样加足量稀盐酸，若溶解，为γ－Al₂O₃，若不溶解，为α－Al₂O₃

【解析】

试题分析：（1）铝铵矾受强热分解的生成物可知，该反应的化学方程式是4(NH₄)Al(SO₄)₂·12H₂O2Al₂O₃＋2NH₃↑＋N₂↑＋5SO₃↑＋3SO₂↑＋53H₂O↑；其中氮元素的化合价从－3价升高到0价，失去3个电子，所以氮气是氧化产物。S元素的化合价从＋6价降低到＋4价，得到2个电子，因此SO₂是还原产物。根据电子的都是守恒可知，氮气和SO₂的物质的量之比是1∶3。

（2）1mol NH₄)Al(SO₄)₂·12H₂O中含有1molNH₄^＋、1molAl^3＋、2molSO₄^2－，所以要使生成的沉淀物质的量最多，则需要2mol氢氧化钡，反应的离子方程式是NH₄^＋＋Al^3＋＋2＋2Ba^2＋＋4OH^－===Al(OH)₃↓＋2BaSO₄↓＋NH₃·H₂O。

（3）人造红宝石是α－Al₂O₃，由于α－Al₂O₃不能溶解再盐酸中，而γ－Al₂O₃可以溶解盐酸中，据此可以鉴别。

考点：考查氧化还原反应方程式的书写、氧化产物、还原产物的判断和计算，离子方程式的书写以及沉淀多少的计算和氧化铝变体的判断

点评：该题是高考中的常见考点，所以中等难度的试题。试题接近高考，贴近生活，基础性强，难易适中。有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力，更有利于培养学生分析问题、解决问题的能力。