硫酸铝铵[Ala(NH4)b(SO4)c·xH2O]又称明矾或宝石明矾,相对分子质量为906,广泛用作净水剂和制造人工刚玉(γ-Al2O3)。以下是对其组成和性质的详细解析:
(1) 代数关系式分析:
硫酸铝铵的化学式可写为Ala(NH4)b(SO4)c·xH2O。根据电荷平衡原则,铝离子(Al³⁺)带正三价,铵根离子(NH₄⁺)带正一价,硫酸根离子(SO₄²⁻)带负二价。因此,正电荷总数等于负电荷总数,即3a + b = 2c。同时,从常见明矾结构可知,a=1时,b=1,c=2,但题目未指定具体数值,故代数关系式为:3a + b = 2c。
(2) 热分解产物分析:
硫酸铝铵受热分解时,最终生成Al₂O₃、H₂O、NH₃和另一种气体。根据硫酸盐分解特性,另一种气体为SO₃或由其进一步分解的SO₂和O₂,但在此条件下,结合明矾分解反应:2NH₄Al(SO₄)₂ → Al₂O₃ + 2NH₃ + 4SO₃ + H₂O,可知另一种气体分子式为SO₃。
(3) 实验确定组成:
为确定硫酸铝铵的组成,进行如下实验:①准确称取4.530g样品。通过加热分解、测量残留物质量或气体体积等方法,可计算各组分含量。例如,分解后残留Al₂O₃的质量可用于求算铝含量,释放的NH₃和SO₃量可确定铵根和硫酸根比例,结合相对分子质量906,最终导出化学式Al(NH₄)(SO₄)₂·12H₂O(常见明矾形式),其中a=1、b=1、c=2、x=12。
综上,硫酸铝铵作为重要净水剂,其组成和分解行为对应用具有指导意义。
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更新时间:2025-10-24 02:20:54