Question

明礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料，明礬石的組成和明礬[KAl(SO₄)₂?12H₂O]相似，此外還含有氧化鋁和少量氧化鐵雜質。具體實驗步驟如下圖所示：

根據上述圖示，完成下列填空：
（1）明礬石焙燒后用稀氨水浸出。配制500ml稀氨水（每升含有39.00g氨）需要取濃氨水（每升含有250g氨）__________ml，用規格為_______ml量筒量取。
（2）氨水浸出后得到固體混合體系，過濾，濾液中除K^＋、SO₄^2－外，還有大量的NH₄^＋。檢驗NH₄^＋的方法是_______________________________________________________。
（3）寫出沉淀物中所有物質的化學式________________________________________。
（4）濾液的成分是水和______________。
（5）為測定混合肥料K₂SO₄、(NH₄)₂SO₄中鉀的含量，請完善下列步驟：
①稱取鉀氮肥試樣并溶于水，加入足量______溶液，產生白色沉淀。②_______、______、干燥(填實驗操作名稱)。③冷卻、稱重。
（6）若試樣為mg，沉淀的物質的量為n mol，則試樣中K₂SO₄的物質的量為：______（用含有m、n的代數式表示）。

Answer 1

(1)78；100（各1分，共2分）
(2)取濾液少許，加入NaOH，加熱，生成的氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。（3分）
(3)Al(OH)₃；Al₂O₃；Fe₂O₃（3分）                  (4)K₂SO₄；(NH₄)₂SO₄（2分）
(5)BaCl₂（其他合理答案也給分）；過濾；洗滌；（3分） (6) mol（2分）

解析試題分析：（1）配制500mL稀氨水（每升含有39.00g氨），需要使用500mL容量瓶，需要濃氨水（每升含有250.00g氨）的體積為：＝0.078L＝78mL。依據規格對應的原則可知，要量取78ml溶液有關選擇100ml量筒。
（2）銨鹽能與強堿反應放出堿性氣體氨氣，據此可以檢驗，即可以使用氫氧化鈉和紅色石蕊試紙進行檢驗，具體檢驗NH₄⁺的方法為：取濾液少許，加入NaOH加熱，生成的氣體能使潤濕的紅色石蕊試紙變藍。
（3）明礬石的組成和明礬相似，所以能夠與氨水反應生成氫氧化鋁沉淀，還含有氧化鋁和少量氧化鐵雜質不與氨水反應也不溶于水，所以沉淀物為：Al(OH)₃；Al₂O₃；Fe₂O₃。
（4）明礬石的組成和明礬相似，根據工藝流程轉化關系可知，濾液I中含有K₂SO₄和反應生成(NH₄)₂SO₄。
（5）混合肥料中含有K₂SO₄、(NH₄)₂SO₄，要產生白色沉淀，加入的溶液為BaCl₂或Ba（NO₃）₂溶液；然后進行操作：先將混合液過濾，然后洗滌沉淀，最后干燥，冷卻后稱重。
（6）試樣為mg，則174n（K₂SO₄）+132n[(NH₄)₂SO₄]=m，沉淀的物質的量為nmol，即BaSO₄的物質的量為nmol，根據硫酸根守恒有：n（K₂SO₄）+n[(NH₄)₂SO₄]＝n，聯立解得，n（K₂SO₄）＝mol。
考點：考查學生對工藝流程的理解、離子的檢驗與共存、物質分離提純等基本操作、物質性質與化學用語、化學計算等