硫酸鋁銨[Ala(NH4)b(SO4)c·xH2O]又稱明礬或?qū)毷鞯\,相對(duì)分子質(zhì)量為906,廣泛用作凈水劑和制造人工剛玉(γ-Al2O3)。以下是對(duì)其組成和性質(zhì)的詳細(xì)解析:
(1) 代數(shù)關(guān)系式分析:
硫酸鋁銨的化學(xué)式可寫為Ala(NH4)b(SO4)c·xH2O。根據(jù)電荷平衡原則,鋁離子(Al3?)帶正三價(jià),銨根離子(NH??)帶正一價(jià),硫酸根離子(SO?2?)帶負(fù)二價(jià)。因此,正電荷總數(shù)等于負(fù)電荷總數(shù),即3a + b = 2c。同時(shí),從常見明礬結(jié)構(gòu)可知,a=1時(shí),b=1,c=2,但題目未指定具體數(shù)值,故代數(shù)關(guān)系式為:3a + b = 2c。
(2) 熱分解產(chǎn)物分析:
硫酸鋁銨受熱分解時(shí),最終生成Al?O?、H?O、NH?和另一種氣體。根據(jù)硫酸鹽分解特性,另一種氣體為SO?或由其進(jìn)一步分解的SO?和O?,但在此條件下,結(jié)合明礬分解反應(yīng):2NH?Al(SO?)? → Al?O? + 2NH? + 4SO? + H?O,可知另一種氣體分子式為SO?。
(3) 實(shí)驗(yàn)確定組成:
為確定硫酸鋁銨的組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①準(zhǔn)確稱取4.530g樣品。通過(guò)加熱分解、測(cè)量殘留物質(zhì)量或氣體體積等方法,可計(jì)算各組分含量。例如,分解后殘留Al?O?的質(zhì)量可用于求算鋁含量,釋放的NH?和SO?量可確定銨根和硫酸根比例,結(jié)合相對(duì)分子質(zhì)量906,最終導(dǎo)出化學(xué)式Al(NH?)(SO?)?·12H?O(常見明礬形式),其中a=1、b=1、c=2、x=12。
綜上,硫酸鋁銨作為重要凈水劑,其組成和分解行為對(duì)應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。
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更新時(shí)間:2025-11-23 08:02:58