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(duì)分子質(zhì)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(shù)關(guān)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(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①明確稱取4.530g樣品與足量氯化鋇溶液充分反應(yīng)，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(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)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(jù)元素化合價(jià)代數(shù)和計(jì)算分析a、b、c的代數(shù)關(guān)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(jù)反應(yīng)前后元素化合價(jià)不變，可知硫酸鹽分解生成金屬氧化物和三氧化硫；

(3)先計(jì)算硫酸鋁銨晶體物質(zhì)的量，反應(yīng)后的沉淀為硫酸鋇，計(jì)算物質(zhì)的量得到硫酸根離子物質(zhì)的量，依據(jù)圖象分析計(jì)算氧化鋁物質(zhì)的量，結(jié)合化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算得到b，依據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算x，據(jù)此確定化學(xué)式。

(1)[Ala(NH4)b(SO4)c.xH2O]中的Ala(NH4)b(SO4)c元素化合價(jià)代數(shù)和為0得到： 3a+b+(-2c)=0，a、b、c的代數(shù)關(guān)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(jù)反應(yīng)前后元素化合價(jià)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(jià)為+6價(jià)的SO3；

(3)4.53g硫酸鋁銨晶體的物質(zhì)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(jù)電荷守恒3a+b=2c，b=2×4-3×2=2，根據(jù)物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量為906可知x==24，故硫酸鋁銨的分子式：Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O。