Question

（14分）固體NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O在加熱時，固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。

（1）取A物質溶于水形成溶液，加入過量NaOH溶液混合加熱，反應的離子方程式為                                                     
（2）B物質的化學式為        
（3）取B物質，于975℃灼燒得到的主要產物是C和一種氧化性氣體，該反應的化學方程式為________________________________________，C與分別足量NaOH溶液和稀硫酸反應，消耗兩者物質的量之比為           
（4）常溫下，在0.10mol·L^-1B的溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分攪拌有Al (OH)₃沉淀生成，當溶液的pH=10時，c(Al³⁺)=________________mol·L^-1（K_Sp[Al (OH)₃]=3×10^-34）。

Answer 1

（1）NH₄⁺+ Al³⁺+5OH^-AlO₂^-+NH₃↑+3H₂O（3分）
（2）Al₂(SO₄)₃（3分）
（3）Al₂(SO₄)₃Al₂O₃ +3SO₃↑（3分）  2：3（2分）
（4）3×10^-22（3分）

分析固體殘留率隨溫度的變化圖可知，M(A)=M【NH₄Al(SO₄)₂】×53.32％=237，故A為NH₄Al(SO₄)₂；同理，M(B)=M【NH₄Al(SO₄)₂】×37.75％=171，故其只可能是：2NH₄Al(SO₄)₂~Al₂(SO₄)₃，故B為Al₂(SO₄)₃；M（C）=M【NH₄Al(SO₄)₂】×11.26％=51，故其只可能是：2NH₄Al(SO₄)₂~Al₂O₃，故C為Al₂O₃。NH₄Al(SO₄)₂溶液，加入過量NaOH溶液混合加熱，離子方程式為：NH₄⁺+ Al³⁺+5OH^-AlO₂^-+NH₃↑+3H₂O；B物質于975℃灼燒得到的氧化性氣體為SO₃。根據溶度積的概念可以直接計算。pH=10時，c(OH^-)=10^-4，由c(Al ³⁺)·c³(OH^-)=K_Sp[Al(OH)₃]可得C(Al ³⁺)=3×10^-34/10^-12=3×10^-22。