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500 mL稀氨水(每升含有39.20 g氨)需要取浓氨水(每升含有251.28 g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^＋、外，还有大量的。检验的方法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(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m g，沉淀的物质的量为n mol，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溶液，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和Fe₂O₃   (4)K₂SO₄、(NH₄)₂SO₄

(5)①BaCl₂[或Ba(NO₃)₂]　②过滤　洗涤　干燥    (6)

【解析】

试题分析：(1)根据稀释前后溶质的质量不变得：0.5 L×39.20 g·L^－1＝V×251.28 g·L^－1，V＝0.078 L＝78 mL。为了减少误差，最好选用比氨水的实际体积稍大一点的量筒。

(2)NH的检验方法是：先往NH₄⁺中加入强碱，使之转化为NH₃，然后检验NH₃即可。

(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]＝m g……①再由SO₄^2－守恒得：n(K₂SO₄)＋n[(NH₄)₂SO₄]＝n mol……②，n(K₂SO₄)＝ mol。

考点：考查仪器的选择、离子的检验、物质成分的判断以及物质含量的有关计算

点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。