Question

7．固體（NH₄）₂ Al（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NH₄⁺+Al³⁺+5OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$AlO₂^-+NH₃↑+3H₂O；
（2）B物質的化學式為Al₂（SO₄）₃；
（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Al₂（SO₄）₃$\frac{\underline{\;975℃\;}}{\;}$Al₂O₃+3SO₃↑，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2：3；
（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⁺）=3×10^-22mol•L^-1（K_Sp[Al （OH）₃]=3×10^-34）．

Answer 1

分析 （1）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；
（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；
（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^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$AlO₂^-+NH₃↑+3H₂O；B物質于975℃灼燒得到的氧化性氣體為SO₃；
（4）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．

解答 解：（1）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，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：NH₄⁺+Al³⁺+5OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$AlO₂^-+NH₃↑+3H₂O，
故答案為：NH₄⁺+Al³⁺+5OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$AlO₂^-+NH₃↑+3H₂O；
（2）同理，M（B）=M【NH₄Al（SO₄）₂】×37.75%=171，故其只可能是：2NH₄Al（SO₄）₂～Al₂O₃，結合原子守恒得到B為Al₂（SO₄）₃，
故答案為：Al₂（SO₄）₃；
（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^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$AlO₂^-+NH₃↑+3H₂O；B物質于975℃灼燒得到的氧化性氣體為SO₃，反應的化學方程式為：Al₂（SO₄）₃$\frac{\underline{\;975℃\;}}{\;}$Al₂O₃+3SO₃↑，C為Al₂O₃與分別足量NaOH溶液和稀硫酸反應，Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，Al₂O₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₂+3H₂O，消耗兩者物質的量之比為2：3，
故答案為：Al₂（SO₄）₃$\frac{\underline{\;975℃\;}}{\;}$Al₂O₃+3SO₃↑；2：3； 
（4）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⁺）=$\frac{3×1{0}^{-34}}{1{0}^{-12}}$=3×10^-22mol•L^-1，
故答案為：3×10^-22．

點評 本題考查了圖象分析，固體加熱分解產物的判斷方法和計算應用，物質性質，溶度積常數的理解分析，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．