Question

氧化鋁有兩種變體，一種是α-Al₂O₃，另一種是γ-Al₂O₃，γ-Al₂O₃可用Al(OH)₃在732 K時加熱制得，它不耐酸；α-Al₂O₃是天然剛玉的主要成分，硬度很高，且對酸有極高的穩定性。α-Al₂O₃可以用γ-Al₂O₃于高溫燃燒制得，已知氧化鋁可由鋁銨明礬加熱制得，鋁銨明礬〔NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O〕受強熱分解的產物為Al₂O₃、NH₃、N₂、SO₃、SO₂和H₂O

（1）寫出鋁銨明礬受強熱分解的化學方程式：______________________________________。氧化產物是___________________，還原產物是___________________，它們的物質的量之比為___________________。

（2）在含1 mol的鋁銨明礬的溶液中，需加入___________________mol Ba(OH)₂，沉淀的物質的量最大，離子方程式為______________________________________________。

（3）將上述反應中的Al₂O₃加入適量氧化鉻，在氫氧焰上強熱，熔融后使其結晶，可以制成人造紅寶石，可用于做激光器材和裝飾品。所得人造紅寶石是哪種Al₂O₃的變體？怎樣用簡便方法說明它確實是該種Al₂O₃的變體？

Answer 1

(1)6NH₄Al(SO₄)₂·12H₂ON₂↑+4NH₃↑+3SO₂↑+9SO₃+3Al₂O₃+18H₂O  N₂  SO₂  1∶3

(2)2  +Al³⁺+2+2Ba²⁺+4OH^-====Al(OH)₃↓+2BaSO₄↓+NH₃·H₂O

（3）人造紅寶石為α-Al₂O₃  取少量試樣加稀鹽酸，若溶解，為γ-Al₂O₃，若不溶解則為α-Al₂O₃

解析：從鋁銨明礬聯想到學過的明礬，可知鋁銨明礬在水中完全電離：NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O====+Al³⁺+2+12H₂O，再結合學過的明礬與Ba(OH)₂的反應和題干中α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃性質不同，可解答本題。