Question

下图是用明矾〔KAl(SO₄)₂·12H₂O〕为主要原料制取Al₂(SO₄)₃和K₂SO₄的操作步骤流程图（图中略去了沉淀物的洗涤操作）：

分析图中圆括号内应填入何种试剂，使用何种分离方法，并回答下列问题。

（1）试剂a是_____________，b是_____________，c是_____________，分离方法①是_____________，②是_____________，③是_____________。

（2）用离子反应方程式表示下列转化过程：

明矾溶液+aA+B：_____________。B+CE：_____________。

（3）按上述操作不考虑损耗在理论上158 g明矾最多可制得Al₂(SO₄)₃·18H₂O____________g，至少可制得K₂SO₄__________________g。

Answer 1

解析：根据题目要求和操作步骤流程图,可以判断：分离Al元素应选用的试剂为氨水，即a为氨水（NH₃·H₂O），A为氢氧化铝沉淀，b为稀硫酸，与氢氧化铝沉淀反应生成硫酸铝；B为硫酸铵，c为氢氧化钾，气体E应为氨气。操作①是过滤，操作②是结晶，操作③是加热，使氨气挥发。若按上述操作不考虑损耗在理论上158 g明矾物质的量为0.33 mol，根据Al元素守恒，最多可制得Al₂(SO₄)₃·18H₂O为0.167 mol，质量为111 g；根据电荷守恒和元素守恒可以判断至少可制得K₂SO₄物质的量为0.66 mol，质量为115 g。

答案：（1）NH₃·H₂O H₂SO₄ KOH 过滤 结晶 加热

（2）Al³⁺+3NH₃·H₂OAl(OH)₃↓+3

+OH^-NH₃↑+H₂O

（3）111  115