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：硫酸铝铵晶体的倾

Answer 1

解题思路：（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，过滤后的滤液中可能含有Fe³⁺，用KSCN溶液检验是否含有Fe³⁺．

（2）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．

（3）Al³⁺、NH₄⁺水解使溶液呈酸性．

（4）由化学式可知n=2，硫酸铝溶液与硫酸铵溶液反应生成（NH₄）Al（SO₄）₂•12H₂O．

（5）向硫酸铝铵溶液中加入氢氧化钡溶液至A1³⁺刚好沉淀完全，OH^-与Al³⁺反应，NH₄⁺不反应，反应为硫酸铝与氢氧化钡（6）计算晶体中水的质量，根据固体质量差，计算晶体中剩余结晶水的质量，进而计算剩余固体中n[（NH₄）Al（SO₄）₂]：n（H₂O），据此书写化学式．

（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，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：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．

（2）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：蒸发浓缩、冷却结晶．

（3）溶液中Al³⁺水解Al³⁺+3H₂O⇌Al（OH）₃+H⁺，NH₄⁺水解NH₄⁺+H₂O⇌NH₃•H₂O+H⁺，使溶液呈酸性．

故答案为：Al³⁺+3H₂O⇌Al（OH）₃+H⁺，NH₄⁺+H₂O⇌NH₃•H₂O+H⁺．

（4）硫酸铝溶液与硫酸铵溶液反应生成（NH₄）Al（SO₄）₂•12H₂O，

反应方程式为Al₂（SO₄）₃+（NH₄）₂SO₄+24H₂O=2（NH₄）Al（SO₄）₂•12H₂O．

故答案为：Al₂（SO₄）₃+（NH₄）₂SO₄+24H₂O=2（NH₄）Al（SO₄）₂•12H₂O．

（5）向硫酸铝铵溶液中加入氢氧化钡溶液至A1³⁺刚好沉淀完全，OH^-与Al³⁺反应，NH₄⁺不反应，反应为硫酸铝与氢氧化钡，反应离子方程式为2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓．

故答案为：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓．

（6）取4.53g硫酸铝铵晶体的物质的量为[4.53g/453g/mol]=0.01mol，

4.53g硫酸铝铵晶体中水的质量为0.01mol×12×18g/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）Al（SO₄）₂]：n（H₂O）=0.01mol：0.005mol=2：1，

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：

本题考点： 镁、铝的重要化合物；物质的分离、提纯的基本方法选择与应用．

考点点评： 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．（5）中离子方程式书写为易错点，注意溶液中有铵根离子和铝离子，氢氧根先与铝离子反应生成氢氧化铝，然后氢氧根再与铵根离子反应，最后溶解氢氧化铝．