Question

（08年上海卷）明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示：

根据上述图示，完成下列填空：

 (1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水（每升含有39.20g氨）需要取浓氨水（每升含有251.28g氨）__________mL，用规格为_______mL量筒量取。

(2）氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K^＋、SO₄^2－外，还有大量的NH₄^＋。检验NH₄^＋的方法是_______________________________________________________。

(3）写出沉淀物中所有物质的化学式________________________________________。

(4）滤液I的成分是水和______________。

(5）为测定混合肥料K₂SO₄、(NH₄)₂SO₄中钾的含量，请完善下列步骤：

①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量______溶液，产生白色沉淀。②___________、__________、_________(依次填写实验操作名称)。③冷却、称重。

(6）若试样为mg，沉淀的物质的量为nmol，则试样中K₂SO₄的物质的量为：______mol（用含有m、n的代数式表示）。

Answer 1

答案：(1)78；100。(2)取滤液少许，加入NaOH，加热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(3)Al(OH)₃；Al₂O₃；Fe₂O₃。(4)K₂SO₄；(NH₄)₂SO₄。(5)BaCl₂；过滤；洗涤；干燥。(6)mol。

解析：（1）根据稀释前后溶质的质量不变得：0.5L×39.2g/L＝v×251.28g/L，v＝0.078L＝78mL。为了减少误差，最好选用与氨水的实际体积稍大一点的量筒即可。

（2）NH₄^＋的检验方法是先将

NH₄^＋中加入强碱，使之转化为NH₃，然后检验NH₃：用润湿的红色石蕊试纸放在向移的试管口，试纸变蓝色，说明有氨气放出，原物质中含有铵根离子。

（3）Al^3＋＋3NH₃?H₂O===Al(OH)₃↓＋3NH₄^＋，根据题意明矾石中含有Al₂O₃、Fe₂O₃，所以沉淀物为Al(OH)₃、Al₂O₃和Fe₂O₃。

（4）由于明矾石的组成与明矾相似，所以滤液的成分中含有K₂SO₄和反应后生成的(NH₄)₂SO₄以及水。

（5）混合肥料中含有K₂SO₄和(NH₄)₂SO₄，要产生白色沉淀，加入的溶液为BaCl₂或Ba(NO₃)₂溶液，以后的操作为：先将混合液过滤，然后洗涤，最后干燥，冷却后称量。

（6）根据题意有：174n(K₂SO₄)＋132n[(NH₄)₂SO₄]=mg……①，

再由SO守恒得：n(K₂SO₄)＋n[(NH₄)₂SO₄]=nmol…    …②，n (K₂SO₄) ＝ mol。