Question

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[KAl(SO₄)₂?12H₂O]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39.00g氨）需要取浓氨水（每升含有250g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_______、______、干燥(填实验操作名称)。③冷却、称重。
（6）若试样为mg，沉淀的物质的量为n mol，则试样中K₂SO₄的物质的量为：______（用含有m、n的代数式表示）。

Answer 1

(1)78；100（各1分，共2分）
(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分）
(3)Al(OH)₃；Al₂O₃；Fe₂O₃（3分）                  (4)K₂SO₄；(NH₄)₂SO₄（2分）
(5)BaCl₂（其他合理答案也给分）；过滤；洗涤；（3分） (6) mol（2分）

解析试题分析：（1）配制500mL稀氨水（每升含有39.00g氨），需要使用500mL容量瓶，需要浓氨水（每升含有250.00g氨）的体积为：＝0.078L＝78mL。依据规格对应的原则可知，要量取78ml溶液有关选择100ml量筒。
（2）铵盐能与强碱反应放出碱性气体氨气，据此可以检验，即可以使用氢氧化钠和红色石蕊试纸进行检验，具体检验NH₄⁺的方法为：取滤液少许，加入NaOH加热，生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。
（3）明矾石的组成和明矾相似，所以能够与氨水反应生成氢氧化铝沉淀，还含有氧化铝和少量氧化铁杂质不与氨水反应也不溶于水，所以沉淀物为：Al(OH)₃；Al₂O₃；Fe₂O₃。
（4）明矾石的组成和明矾相似，根据工艺流程转化关系可知，滤液I中含有K₂SO₄和反应生成(NH₄)₂SO₄。
（5）混合肥料中含有K₂SO₄、(NH₄)₂SO₄，要产生白色沉淀，加入的溶液为BaCl₂或Ba（NO₃）₂溶液；然后进行操作：先将混合液过滤，然后洗涤沉淀，最后干燥，冷却后称重。
（6）试样为mg，则174n（K₂SO₄）+132n[(NH₄)₂SO₄]=m，沉淀的物质的量为nmol，即BaSO₄的物质的量为nmol，根据硫酸根守恒有：n（K₂SO₄）+n[(NH₄)₂SO₄]＝n，联立解得，n（K₂SO₄）＝mol。
考点：考查学生对工艺流程的理解、离子的检验与共存、物质分离提纯等基本操作、物质性质与化学用语、化学计算等