Question

【題目】明礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料，明礬石的組成和明礬相似，此外還含有氧化鋁和少量氧化鐵雜質(zhì)。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下圖所示：

根據(jù)上述圖示，完成下列填空：

（1）明礬石焙燒后用稀氨水浸出。需用到480mL稀氨水（每升含有39g氨），需要取濃氨水（每升含有210g氨）_________mL來(lái)配制（數(shù)值取整數(shù)），用規(guī)格為_________mL量筒量取。氨水浸出后過(guò)濾所用到的玻璃儀器的名稱是______________________________。

（2）氨水浸出后得固體混合體系，過(guò)濾，濾液中除含K＋、SO42－外，還含有大量的NH4＋。檢驗(yàn)NH4＋的方法是____________________________________________。

（3）沉淀物中所有物質(zhì)的化學(xué)式_______________________。

（4）寫出通入過(guò)量CO2生成氫氧化鋁的離子方程式________________________________________。

（5）為測(cè)定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中鉀的含量，請(qǐng)完善下列步驟：

①稱取鉀氮肥試樣并溶于水，加入足量__________溶液，產(chǎn)生白色沉淀。

②________、洗滌、_________。其中洗滌沉淀的方法為_______________。

③冷卻、稱重。

（6）若試樣為m g，沉淀的物質(zhì)的量為n mol，則試樣中K2SO4的物質(zhì)的量為：____________mol（用含有m、n的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】 93 100 漏斗、玻璃棒、燒杯 取濾液少許，加入NaOH溶液，加熱，生成的氣體能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán) Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3 AlO2－ ＋CO2 ＋2 H2O === Al(OH)3↓＋HCO3－ BaCl2[或Ba(OH)2] 過(guò)濾 干燥 沿玻璃棒向漏斗中加入蒸餾水至恰好浸沒(méi)沉淀，待水自然濾出后，重復(fù)操作2~3次

【解析】試題分析：由題中信息可知：明礬石的主要成分是十二水合硫酸鋁鉀，明礬石經(jīng)焙燒后用氨水浸出，鋁離子與氨水反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁，過(guò)濾后，將濾液蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾，可得到鉀氮混合肥料。浸出過(guò)濾后的沉淀物中主要含Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3，經(jīng)氫氧化鈉溶液溶解后，Al(OH)3和Al2O3轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉，過(guò)濾除去不溶物氧化鐵后得到含偏鋁酸鈉的濾液，向?yàn)V液中通入足量的二氧化碳后生成氫氧化鋁沉淀，再過(guò)濾，得到氫氧化鋁。

（1）需要480mL稀氨水（每升含有39g氨），應(yīng)該用500mL的容量配制500mL該氨水，配制好之后量取480mL即可。500mL該稀氨水中含有0.5Lg/L=19.5g氨，需要量取濃氨水（每升含有210g氨）的體積是93mL，故選用規(guī)格為100 mL量筒量取濃氨水。過(guò)濾所用到的玻璃儀器有：漏斗、玻璃棒、燒杯。

（2）檢驗(yàn)NH4＋的方法是：取濾液少許，加入NaOH溶液，加熱，生成的氣體能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)，則濾液中有NH4＋。

（3）沉淀物中所含的物質(zhì)主要是Al(OH)3、Al2O3和Fe2O3等。

（4）通入過(guò)量CO2生成氫氧化鋁，該反應(yīng)的離子方程式為AlO2－ ＋CO2 ＋2 H2O === Al(OH)3↓＋HCO3－。

（5）由題意可知，測(cè)定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中鉀的含量的原理是，取一定質(zhì)量的樣品溶于水，然后加入鋇試劑將硫酸根離子完全沉淀，根據(jù)樣品的質(zhì)量和硫酸鋇的質(zhì)量就可以求出樣品中硫酸鉀的質(zhì)量，進(jìn)一步可以求出鉀的含量。實(shí)驗(yàn)步驟是：①稱取鉀氮肥試樣并溶于水，加入足量BaCl2[或Ba(OH)2]溶液，產(chǎn)生白色沉淀。②過(guò)濾、洗滌、干燥。其中洗滌沉淀的方法為：沿玻璃棒向漏斗中加入蒸餾水至恰好浸沒(méi)沉淀，待水自然濾出后，重復(fù)操作2~3次。③冷卻、稱重。

（6）由試樣中K2SO4、(NH4)2SO4的總質(zhì)量為m g，可得174g/moln(K2SO4)+132g/moln[(NH4)2SO4]；硫酸鋇沉淀的物質(zhì)的量為n mol，由硫酸根離子守恒可得n(K2SO4)+ n[(NH4)2SO4]= n mol，則試樣中K2SO4的物質(zhì)的量為mol。