Question

明矾石的组成和明矾相似，此外还含有Al₂O₃和少量的Fe₂O₃等杂质，它是制取钾肥和冶炼铝的重要原料，其生产工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）明矾石加入足量的稀氨水中浸出时发生反应的离子方程式为：

 

．
（2）沉淀物A中除含有Fe₂O₃外，还含有

 

、

 

．
（3）操作①的步骤及名称为

 

、冷却结晶、过滤洗涤、室温干燥．
（4）用14mol?L ^-1的浓氨水配制75mL 2mol?L ^-1稀氨水：
①准确量取

 

mL浓氨水，置于烧杯中，加适量蒸馏水稀释，放置到室温后再将溶液转入

 

，洗涤，定容，摇匀．
②配制稀氨水时如何定容

 

．
③下列操作会使所配制的稀氨水浓度偏小的是

 

．
A．用量筒量取浓氨水后，未用蒸馏水洗涤量筒并转移至容量瓶中
B．洗涤后的容量瓶中有少量蒸馏水
C．定容时观察液面俯视
D．定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线
（5）确定钾氮复合肥中含有钾元素的方法是

 

．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计,物质的分离、提纯的基本方法选择与应用,配制一定物质的量浓度的溶液

专题：实验设计题

分析：含有Al₂O₃和少量的Fe₂O₃等杂质，加足量的稀氨水，明矾石中的铝离子与氨水反应，过滤后沉淀A中含Al₂O₃、Fe₂O₃、Al（OH）₃，溶液中含钾离子、硫酸根离子，则操作1为蒸发结晶得到硫酸钾晶体，然后结合溶液配制及焰色反应检验钾元素来解答．

解答： 解：含有Al₂O₃和少量的Fe₂O₃等杂质，加足量的稀氨水，明矾石中的铝离子与氨水反应，过滤后沉淀A中含Al₂O₃、Fe₂O₃、Al（OH）₃，溶液中含钾离子、硫酸根离子，则操作1为蒸发结晶得到硫酸钾晶体，
（1）明矾石加入足量的稀氨水中浸出时发生反应的离子方程式为Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，故答案为：Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（2）杂质均不溶于氨水，铝离子与氨水反应生成沉淀，沉淀A中含Al₂O₃、Fe₂O₃、Al（OH）₃，故答案为：Al₂O₃；Al（OH）₃；
（3）由上述分析可知，操作1为蒸发浓缩，故答案为：蒸发浓缩；
（4）①由溶质的物质的量不变可知，V=

75×2

14

=14.3mL，配制75mL，应选择100mL容量瓶，故答案为：14.3；100mL容量瓶；
②定容操作为：向容量瓶中缓慢加蒸馏水至离刻度线1～2cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切，
故答案为：向容量瓶中缓慢加蒸馏水至离刻度线1～2cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切；
③A．用量筒量取浓氨水后，未用蒸馏水洗涤量筒并转移至容量瓶中，溶质减少，浓度偏小，故A选；
B．洗涤后的容量瓶中有少量蒸馏水，对实验无影响，故B不选；
C．定容时观察液面俯视，溶液体积偏小，浓度偏大，故C不选；
D．定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线，体积偏大，浓度偏小，故D选；
故答案为：AD；
（5）确定钾氮复合肥中含有钾元素的方法是焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰，则含钾元素，故答案为：焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰，则含钾元素．

点评：本题考查较综合，涉及物质制备实验方案的设计及溶液配制，把握实验流程中发生的反应及分离方法为解答的关键，侧重分析能力及迁移应用能力的考查，题目难度中等．