Question

14．納米氧化鋁在陶瓷材料、電子工業(yè)、生物醫(yī)藥等方面有廣闊的應(yīng)用前景，它可通過硫酸鋁銨晶體熱分解得到．制備硫酸鋁銨晶體的實驗流程如下：
回答下列問題：
（1）上述流程中加入氨水后產(chǎn)生的沉淀是Fe（OH）₃（填化學(xué)式）．
（2）檢驗上述流程中“過濾”后雜質(zhì)是否除盡所用的試劑是KSCN溶液（填化學(xué)式）．
（3）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、過濾、洗滌、干燥．
（4）己知：硫酸鋁銨晶體的化學(xué)式為Al₂（NH₄）₄（S0₄）_n•24H₂0，相對分子質(zhì)量為906．取4.53g硫酸鋁銨晶體加熱分解，加熱過程中，固體質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示．最終剩余固體為Al₂O₃，計算所得氧化鋁的質(zhì)量2.04g．

Answer 1

分析 由工藝流程可知，加入過氧化氫將溶液中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，
（2）過濾后的濾液中可能含有Fe³⁺，用KSCN溶液檢驗是否含有Fe³⁺；
（3）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、過濾、洗滌、干燥等；
（4）硫酸鋁銨晶體的化學(xué)式為Al₂（NH₄）₄（S0₄）_n•24H₂0，相對分子質(zhì)量為906，則4.53g硫酸鋁銨晶體的物質(zhì)的量為0.02mol，根據(jù)鋁元素守恒，Al₂O₃的物質(zhì)的量為0.02mol，據(jù)此計算．

解答 解：由工藝流程可知，加入過氧化氫將溶液中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、過濾、洗滌、干燥等最終得到硫酸鋁銨晶體；
（1）①由工藝流程可知，加入過氧化氫將溶液中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，
故答案為：Fe（OH）₃；
（2）過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：KSCN溶液；
（3）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、過濾、洗滌、干燥等，
故答案為：冷卻結(jié)晶；
（4）硫酸鋁銨晶體的化學(xué)式為Al₂（NH₄）₄（S0₄）_n•24H₂0，相對分子質(zhì)量為906，則4.53g硫酸鋁銨晶體的物質(zhì)的量為0.02mol，根據(jù)鋁元素守恒，Al₂O₃的物質(zhì)的量為0.02mol，所以所得氧化鋁的質(zhì)量為0.02×102g=2.04g，
故答案為：2.04g．

點評 本題考查鎂鋁及其化合物的性質(zhì)，對工藝流程理解、常用化學(xué)用語、鹽類水解、物質(zhì)的分離提純與離子檢驗、化學(xué)計算等，綜合性較大，難度較高，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)與運用知識分析解決問題的能力．