Question

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．[已知：硫酸铝铵晶体的化学式为（NH₄）₂Al₂（SO₄）₄?24H₂O，相对分子质量为906]．
 4.53g硫酸铝铵晶体加热分解，最终剩余0.51g Al₂O₃固体．加热过程中，固体质量随温度的变化如图所示．请通过计算确定400℃时剩余固体成分的化学式（写出计算过程）．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：先计算硫酸铝铵晶体质量，根据化学式计算结晶水中水的质量，结合400℃时固体质量差，计算晶体中剩余结晶水的质量，进而计算剩余固体中n[（（NH₄）₂Al₂（SO₄）₄]：n（H₂O），据此确定化学式．

解答： 解：4.53g硫酸铝铵晶体的物质的量为

4.53g

906g/mol

=0.005mol，
4.53g硫酸铝铵晶体中水的质量为0.005mol×24×18g/mol=2.16g，
加热400℃时固体质量减少△m=4.53g-2.46g=2.07g＜2.16g
剩余固体中结晶水的物质的量为

2.16g-2.07g

18g/mol

=0.005mol，
剩余固体中n[（NH₄）₂Al₂（SO₄）₄]：n（H₂O）=0.005mol：0.005mol=1：1，
故400℃时剩余固体成分的化学式为（NH₄）₂Al₂（SO₄）₄?H₂O．
故答案为：（NH₄）₂Al₂（SO₄）₄?H₂O．

点评：本题考查根据化学式的计算，正确判断400℃时最终得到固体中是否含有结晶水是解本题关键，同时考查学生分析问题能力、计算能力，题目难度中等．