Question

【題目】硫酸鋁銨[Ala(NH4)b(SO4)c.xH2O]又叫做明礬、寶石明礬，其相對分子質量為906，常用作凈水劑和制造人工剛玉(γ－Al2O3)

(1)[Ala(NH4)b(SO4)c.xH2O]中a、b、c的代數關系式是_________。

(2)硫酸鋁銨受熱最終分解為Al2O3、H2O、NH3和另外一種氣體的分子式是_______。

(3)為確定硫酸鋁銨的組成，進行如下實驗：

①明確稱取4.530g樣品與足量氯化鋇溶液充分反應，生成白色沉淀4.660g

②另取4.530g樣品在空氣中加熱，樣品的固體殘留率(×100%)隨溫度的變化如圖所示：

根據以上實驗數據計算硫酸鋁銨的分子式_____。

Answer 1

【答案】3a+b=2c SO3 Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O

【解析】

(1)依據元素化合價代數和計算分析a、b、c的代數關系式；

(2)硫酸鋁銨受熱最終分解為Al2O3、H2O、NH3和另外一種氣體，根據反應前后元素化合價不變，可知硫酸鹽分解生成金屬氧化物和三氧化硫；

(3)先計算硫酸鋁銨晶體物質的量，反應后的沉淀為硫酸鋇，計算物質的量得到硫酸根離子物質的量，依據圖象分析計算氧化鋁物質的量，結合化合價代數和為0計算得到b，依據相對分子質量計算x，據此確定化學式。

(1)[Ala(NH4)b(SO4)c.xH2O]中的Ala(NH4)b(SO4)c元素化合價代數和為0得到： 3a+b+(-2c)=0，a、b、c的代數關系式為：3a+b=2c；

(2)硫酸鋁銨受熱最終分解為Al2O3、H2O、NH3和另外一種氣體，根據反應前后元素化合價不變，可知硫酸鹽分解生成金屬氧化物和三氧化硫，所以另一種氣體是硫元素化合價為+6價的SO3；

(3)4.53g硫酸鋁銨晶體的物質的量n[Ala(NH4)b(SO4)c.xH2O]==0.005mol，n(SO42-)==0.02mol，c==4，加熱到最后得到固體為Al2O3，氧化鋁的含量為：×100%=11.26%，n(Al2O3)==0.005 mol，a==2，根據電荷守恒3a+b=2c，b=2×4-3×2=2，根據物質相對分子質量為906可知x==24，故硫酸鋁銨的分子式：Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O。