Question

氧化铝有三种晶体，αAl₂O₃、βAl₂O₃，另一种是γAl₂O₃。γAl₂O₃可将Al(OH)₃加热至273 K时制得，它不耐酸；αAl₂O₃是天然刚玉的主要成分，硬度很高，且对酸有极强稳定性。αAl₂O₃可以用γAl₂O₃高温、煅烧制得。已知氧化铝可由铝铵明矾加热制得，铝铵明矾〔NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O〕受强热发生分解反应，分解方式有多种，如：?

①6NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O3Al₂O₃+6SO₃↑+6SO₂+2NH₃↑+2N₂↑+21H₂O?

②6NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O3Al₂O₃+9SO₃↑+3SO₂↑+4NH₃↑+N₂↑+18H₂O等等。?

(1)铝铵明矾受热分解反应中，氧化产物是__________，还原产物是__________，它们的物质的量之比为__________。?

(2)把上述反应中的Al₂O₃加入适量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，可用于作激光器材和装饰品。所得人造红宝石是哪种Al₂O₃晶体？怎样用简便方法说明它确实是该种Al₂O₃的晶体？ ??????

Answer 1

解析：(1)反应中，N元素化合价由-3→0，氧化产物是N₂；S元素化合价由+6→+4，还原产物是SO₂。①反应中：?n(N₂)∶n(SO₂)=1∶3；②反应中：n(N₂)∶n(SO₂)?=1∶3，可见氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶3。

(2)由题意，α-Al₂O₃可以用γ-Al₂O₃高温煅烧制得，而红宝石也是由Al₂O₃和Cr₂O₃高温熔融制得的，所以可以确认红宝石的主要成分是α-Al₂O₃。

由题意，γ-Al₂O₃不耐酸，α-Al₂O₃对酸有极强稳定性。红宝石是不是α-Al₂O₃可放在强酸溶液中鉴定。

答案：(1)N₂　SO₂　1∶3

(2)?α-Al₂O₃。取少量样品放入稀盐酸中，若样品溶解，则为γ-Al₂O₃；若样品不溶解，则为?α-Al₂O₃。