Question

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。配制500 mL稀氨水（每升含有39.20 g氨）需要取濃氨水（每升含有251.28 g氨）______________mL，用規(guī)格為___________mL量筒量取。

（2）氨水浸出后得到固液混合體系，過濾，濾液中除K⁺、外，還有大量的。檢驗(yàn)的方法是________________________________________________。

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

（4）濾液Ⅰ的成分是水和______________。

（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__________、__________、__________（依次填寫實(shí)驗(yàn)操作名稱）。

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m、n的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】

（1）78  100

（2）取濾液少許，加入NaOH，加熱，生成的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)（合理即可）

（3）Al(OH)₃  Al₂O₃  Fe₂O₃

（4）K₂SO₄  (NH₄)₂SO₄

（5）BaCl₂  過濾  洗滌  干燥

（6）(m-132n)/42 mol

【解析】本題是考查物質(zhì)分離提純的實(shí)驗(yàn)題。（1）考查溶液稀釋問題：500 mL×39.20 g=V×251.28 g

可得V=78.00 mL，注意在氨水的計(jì)算題中，溶質(zhì)強(qiáng)調(diào)的是NH₃分子；量筒應(yīng)選擇規(guī)格略大于（盡量接近）所需液體體積的，此處選擇100 mL量筒。

（2）的檢驗(yàn)要注意兩點(diǎn)：一是加入的堿液濃度要大或直接加入固體并要加熱，二是NH₃檢驗(yàn)常用濕潤的紅色石蕊試紙。

（3）沉淀主要成分有明礬石焙燒后用氨水浸出生成的Al(OH)₃，還有不溶于水的Al₂O₃和Fe₂O₃固體

（4）因?yàn)閺臑V液Ⅰ中獲得了鉀氮混合肥料，則濾液Ⅰ的成分應(yīng)該有K₂SO₄和(NH₄)₂SO₄兩種物質(zhì)。

（5）加入的溶液選擇BaCl₂溶液，生成BaSO₄沉淀，注意不能選擇CaCl₂溶液，因?yàn)镃aSO₄是微溶物，實(shí)驗(yàn)誤差較大。第②步是獲得固體沉淀，操作應(yīng)是：過濾——洗滌——干燥。

（6）此問涉及混合物的計(jì)算，一般采用“設(shè)未知數(shù)，列方程式”的方法。設(shè)K₂SO₄物質(zhì)的量為x，(NH₄)₂SO₄物質(zhì)的量為y，則有

174 g·mol^-1·x+132 g·mol^-1·y=m g               ①

x+y=n mol                                       ②

解此方程組，得：x=（m-132n）/42 mol