Question

納米氧化鋁在陶瓷、電子、生物醫(yī)藥等方面有廣泛的用途，它可通過(guò)硫酸鋁銨晶體熱分解得到．制備硫酸鋁銨晶體的實(shí)驗(yàn)流程如下：

（1）H2O2氧化FeSO4的離子方程式為　2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O�。�

（2）加入氨水的目的是　Fe3+使轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3　，其化學(xué)反應(yīng)方程式為　Fe2（SO4）3+6NH3•H2O=2Fe（OH）3↓+3（NH4）2SO4�。�

（3）若要保證產(chǎn)品的純度，必須檢驗(yàn)加入氨水后雜質(zhì)是否除盡？其實(shí)驗(yàn)操作是：用試管取少量洗滌液，　加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色　，則說(shuō)明濾渣已洗凈．

（4）上述流程中，“分離”所包含的操作依次為：　蒸發(fā)濃縮　、　冷卻結(jié)晶　、過(guò)濾、洗滌、干燥；請(qǐng)完成硫酸鋁銨晶體高溫分解的化學(xué)

方程式：2Al2（NH4）2（SO4）4•24H2O　2　Al2O3+　4　NH3↑+　8　SO3↑+　26H2O�。�

（5）取4.53g 硫酸鋁銨晶體加熱分解，最終剩余0.51g Al2O3固體．加熱過(guò)程中，固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示．請(qǐng)計(jì)算確定400℃時(shí)（硫酸銨未分解）剩余固體成分的化學(xué)式為�。∟H4）2Al2（SO4）4•H2O�。ú槐貙�(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．

Answer 1

考點(diǎn)：

制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．.
分析：	由工藝流程可知，加入過(guò)氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+，加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH值，F(xiàn)e3+使轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3，過(guò)濾后濾液主要含硫酸銨，氫氧化鋁與硫酸混合反應(yīng)生成硫酸鋁溶液，再將硫酸銨和硫酸鋁溶液混合反應(yīng)，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等最終得到硫酸鋁銨晶體， （1）由工藝流程可知，加入過(guò)氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+；反應(yīng)的離子方程式為： （2）加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH值，F(xiàn)e3+使轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3，一水合氨和鐵離子反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀； （3）過(guò)濾后的濾液中可能含有Fe3+，用KSCN溶液檢驗(yàn)是否含有Fe3+； （4）由工藝流程可知，流程中“分離”是從溶液中獲得晶體，操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等，依據(jù)原子守恒配平書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式； （5）計(jì)算晶體中水的質(zhì)量，根據(jù)固體質(zhì)量差，計(jì)算晶體中剩余結(jié)晶水的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算剩余固體中n：n（H2O），據(jù)此書(shū)寫(xiě)化學(xué)式．
解答：	解：由工藝流程可知，加入過(guò)氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+，加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH值，F(xiàn)e3+使轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3，過(guò)濾后濾液主要含硫酸銨，氫氧化鋁與硫酸混合反應(yīng)生成硫酸鋁溶液，再將硫酸銨和硫酸鋁溶液混合反應(yīng)，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等最終得到硫酸鋁銨晶體； （1）由工藝流程可知，加入過(guò)氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+，2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O， 故答案為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； （2）加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH值，F(xiàn)e3+使轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2（SO4）3+6NH3•H2O=2Fe（OH）3↓+3（NH4）2SO4， 故答案為：Fe3+使轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3 ；Fe2（SO4）3+6NH3•H2O=2Fe（OH）3↓+3（NH4）2SO4； （3）過(guò)濾后的濾液中可能含有Fe3+，取少許濾液于試管中，加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色，則雜質(zhì)已除盡， 故答案為：加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色； （4）由工藝流程可知，流程中“分離”是從溶液中獲得晶體，操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥等，依據(jù)原子守恒配平得到化學(xué)方程式為：2Al2（NH4）2（SO4）4•24H2O2Al2O3+8SO3↑+4NH3↑+26H2O， 故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；2，8，4，26H2O； （5）取4.53g硫酸鋁銨晶體的物質(zhì)的量為=0.005mol， 4.53g硫酸鋁銨晶體中水的質(zhì)量為0.005mol×24×18g/mol=2.16g， 加熱400℃時(shí)固體質(zhì)量減少△m=4.53g﹣2.46g=2.07g＜2.16g 剩余固體中結(jié)晶水的物質(zhì)的量為=0.005mol． 剩余固體中n：n（H2O）=0.005mol：0.005mol=1：1， 故400℃時(shí)剩余固體成分的化學(xué)式為（NH4）2Al2（SO4）4•H2O． 故答案為：（NH4）2Al2（SO4）4•H2O．
點(diǎn)評(píng)：	本題考查鎂鋁及其化合物的性質(zhì)，對(duì)工藝流程理解、常用化學(xué)用語(yǔ)、鹽類(lèi)水解、物質(zhì)的分離提純與離子檢驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等，綜合性較大，難度較高，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力．