题目内容

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.具体实验步骤如图所示:
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根据上述图示,完成下列天空:
(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250.28g氨)
 
mL,用规格为
 
mL量筒量取.
(2)氨水浸出后得到固液混合体系,过滤,滤液中除K+、SO42-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、(NH42SO4中钾的含量,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.
 
 
 
(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m、n的代数式表示).
分析:(1)根据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变计算出需要浓氨水的体积;根据配制的溶液体积选择容量瓶规格;
(2)检验铵离子方法一般为:向溶液中加入碱溶液,然后加热,利用红色的石蕊试纸检验;
(3)根据题干信息及氨水与铝离子反应生成了氢氧化铝判断沉淀物成分;
(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(NH42SO4
(5)混合肥料中含有K2SO4、(NH42SO4,要产生白色沉淀,加入的溶液为BaCl2或Ba(NO32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[(NH42SO4]=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[(NH42SO4]=n.据此计算.
解答:解:(1)配制500mL稀氨水(每升含有39.20g氨),需要使用500mL容量瓶,需要浓氨水(每升含有250.28g氨)的体积为:
39.20g×0.5L
250.28g
≈0.078L=78mL,
故答案为:78;100;
(2)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,
故答案为: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(合理即给分);
(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容易水,所以沉淀物为:Al(OH)3、Al2O3、Fe2O3
故答案为: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(NH42SO4
故答案为:K2SO4、(NH42SO4
(5)混合肥料中含有K2SO4、(NH42SO4,要产生白色沉淀,加入的溶液为BaCl2或Ba(NO32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,
故答案为:BaCl2 或Ba(NO32;过滤、洗涤、干燥.
(6)试样为mg,则174n(K2SO4)+132n[(NH42SO4]=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[(NH42SO4]=n.联立解得,n(K2SO4)=
(m-132n)
42
mol,
故答案为:
(m-132n)
42
点评:本题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,题目难度中等,本题注意常见离子检验的方法的积累.需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力.
练习册系列答案
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(2011?枣庄模拟)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的氧化铁杂质.具体实验流程如下:

请回答下列问题:
(1)操作1所用到的玻璃仪器的名称是
漏斗、烧杯、玻璃棒
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(2)由溶液3制取氢氧化铝的离子方程式为
AlO2-+CO2+H2O=Al(OH)3+HCO3-
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(3)明矾石焙烧时产生SO2气体,请你写出能验证SO2气体具有还原性且实验现象明显的化学方程式
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl

(4)请你写出验证溶液1中有NH4+的实验过程
取少量溶液1于试管中,加入浓氢氧化钠溶液加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,证明溶液1中含有NH4+
取少量溶液1于试管中,加入浓氢氧化钠溶液加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成,证明溶液1中含有NH4+

(5)实验室用Fe2O3与CO反应来制取单质Fe.

①请你按气流由左到右方向连接下列各装置,顺序为:A→
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②检验装置A气密性的方法是
关闭a、b两处活塞,将导气管插入水槽中,微热,导气管口有气泡产生,停止微热,一段时间后,导管中形成一段水柱,说明气密性良好
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③在点燃B处的酒精灯前,应进行的操作是
检验CO气体纯度
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④装置C的作用是
除去CO气体混有的二氧化碳,利用CO点燃
除去CO气体混有的二氧化碳,利用CO点燃
Ⅰ: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.具体实验步骤如图一所示:

根据图一示,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250.28g氨)
78
78
mL,用规格为
100
100
mL量筒量取.
(2)氨水浸出后得到固液混合体系,过滤,滤液中除K+、SO42-外,还有大量的NH4+.检验NH4+的方法是
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
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)写出沉淀物中所有物质的化学式
Al(OH)3、Al2O3、Fe2O3
Al(OH)3、Al2O3、Fe2O3

(4)滤液I的成分是水和
K2SO4、(NH42SO4
K2SO4、(NH42SO4

(5)为测定混合肥料K2SO4、(NH42SO4中钾的含量,完善下列步骤:
①称取钾氮肥试样并溶于水,加入足量
BaCl2或Ba(NO32
BaCl2或Ba(NO32
溶液,产生白色沉淀.
过滤
过滤
洗涤
洗涤
干燥
干燥
(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:
(m-132n)
42
(m-132n)
42
mol(用含m、n的代数式表示).
Ⅱ:某无色透明溶液可能含有下列离子:K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、NO3-、SO42-、HCO3-、Cl-等,取该溶液进行如下实验:
①用蓝色石蕊试纸检测该溶液,试纸显红色;
②取溶液少许,加入铜片和稀硫酸共热,产生无色气体,该气体遇到空气立即变为红棕  色;
③取溶液少许,加入氨水有白色沉淀生成,继续加入过量氨水,沉淀不消失;
④取溶液少许,滴入氯化钡溶液产生白色沉淀;
⑤取实验 ④后的澄清溶液,滴入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失.
请回答下列问题:
( l )在实验 ①中,图二所示的操作中正确的是
BD
BD
(填代号)
(2)根据上述实验判断原溶液中肯定存在的离子是
Al3+、NO3-、SO42-
Al3+、NO3-、SO42-
,肯定不存在的离子是
Fe3+、Ba2+、HCO3-
Fe3+、Ba2+、HCO3-

(3)写出与②③两个实验有关的离子方程式:
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O

Al3++3NH3?H2O═Al(OH)3↓+3NH4+
Al3++3NH3?H2O═Al(OH)3↓+3NH4+

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