Question

2．納米氧化鋁在陶瓷、電子、生物醫(yī)藥等方面有廣泛的用途，它可通過硫酸鋁銨晶體熱分解得到[已知：硫酸鋁銨晶體的化學式為Al₂（NH₄）₂（SO₄）₄•24H₂O，相對分子質量為906]．制備硫酸鋁銨晶體的實驗流程如下：

（1）H₂O₂氧化FeSO₄的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（2）加入氨水的目的是使Fe³⁺轉化為Fe（OH）₃，其化學反應方程式為Fe₂（SO₄）₃+6NH₃•H₂O=2Fe（OH）₃↓+3（NH₄）₂SO₄．
（3）若要保證產品的純度，必須檢驗加入氨水后雜質是否除盡？其實驗操作是：用試管取少量洗滌液，滴入2～3滴KSCN（或NH₄SCN）溶液，若溶液不變紅色，則說明濾渣已洗凈．
（4）上述流程中，“分離”所包含的操作依次為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；請完成硫酸鋁銨晶體高溫分解的化學方程式：
2Al₂（NH₄）₂（SO₄）₄•24H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Al₂O₃+4NH₃↑+8SO₃↑+50H₂O．

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⁺，加入氨水調節(jié)溶液pH值，F(xiàn)e³⁺使轉化為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生成硫酸鋁溶液，再將硫酸銨和硫酸鋁溶液混合反應，經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥等最終得到硫酸鋁銨晶體，以此來解答．

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⁺，加入氨水調節(jié)溶液pH值，F(xiàn)e³⁺使轉化為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生成硫酸鋁溶液，再將硫酸銨和硫酸鋁溶液混合反應，經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥等最終得到硫酸鋁銨晶體，
（1）H₂O₂氧化FeSO₄的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）由上述分析可知，加氨水的目的是使Fe³⁺轉化為Fe（OH）₃；發(fā)生的反應為Fe₂（SO₄）₃+6NH₃•H₂O=2Fe（OH）₃↓+3（NH₄）₂SO₄，
故答案為：使Fe³⁺轉化為Fe（OH）₃；Fe₂（SO₄）₃+6NH₃•H₂O=2Fe（OH）₃↓+3（NH₄）₂SO₄；
（3）是否除盡雜質，操作為用試管取少量洗滌液，滴入2～3滴KSCN（或NH₄SCN）溶液，若溶液不變紅色，則說明濾渣已洗凈，
故答案為：滴入2～3滴KSCN（或NH₄SCN）溶液，若溶液不變紅色；
（4）分離可溶性固體，則蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥即可，由原子守恒可知，分解反應為2Al₂（NH₄）₂（SO₄）₄•24H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Al₂O₃+4NH₃↑+8SO₃↑+50H₂O，故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結晶；2；4；8；50H₂O．

點評 本題考查混合物分離提純實驗，為高頻考點，把握物質的性質、流程中的反應及混合物分離方法為解答關鍵，側重分析與實驗能力的考查，題目難度不大．