Question

明礬石的組成和明礬相似，此外還含有Al₂O₃和少量的Fe₂O₃等雜質，它是制取鉀肥和冶煉鋁的重 要原料，其步驟如圖，回答下列問題：

（1）明礬石加人足量的稀氨水中浸出時發(fā)生反應的離子方程式為

 

（2）沉淀物A中除含有Fe₂Q₃外，還含有

 

、

 

．
（3）操作①的名稱為

 

、冷卻結晶、過濾．
（4）用14mol．L^-1的濃氨水配制480mL 2mol．L?¹稀氨水：
①所用的容量瓶規(guī)格是

 

．
②稀釋濃氨水用的燒杯和玻璃棒如何洗滌？

 

③下列操作對所配制的稀氨水濃度的影響（填“偏大”、“偏小”或“無影響”
a．洗滌后的容量瓶中有少量蒸餾水：

 

．
b．濃氨水量取后，所用的量筒用蒸餾水洗滌2?3次，并將洗滌液轉人容量瓶中：．
（5）確定鉀氮復合肥中含有鉀元素的方法是．
（6）為測定鉀氮復合肥中氮元素的質量分數(shù)，稱取mg鉀氮復合肥，加人足量的NaOH濃溶液加熱，使產(chǎn)生 的氣體全部逸出，收集到的氨氣折箅成標準狀況下的體積為V mL．則鉀氮復合肥中氮元索的質量分數(shù)為

 

（用含m、V的代數(shù)式表示）．

Answer 1

考點：金屬的回收與環(huán)境、資源保護

專題：實驗設計題,元素及其化合物

分析：含有Al₂O₃和少量的Fe₂O₃等雜質，加足量的稀氨水，明礬石中的鋁離子與氨水反應，過濾后沉淀A中含Al₂O₃、Fe₂O₃、Al（OH）₃，溶液中含鉀離子、硫酸根離子，則操作1為蒸發(fā)結晶得到硫酸鉀晶體．
（1）明礬石加入足量的稀氨水中浸出時鋁離子會和氨水之間反應；
（2）Al₂O₃和Fe₂O₃、Al（OH）₃都和氨水之間不反應；
（3）溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾可以得到其晶體物質；
（4）配制480mL溶液，應選擇500mL容量瓶；根據(jù)洗滌儀器的方法來進行；根據(jù)c=

n

V

來確定引起的誤差；
（5）確定鉀氮復合肥中含有鉀元素的方法是焰色反應；
（6）根據(jù)元素守恒來計算．

解答： 解：含有Al₂O₃和少量的Fe₂O₃等雜質，加足量的稀氨水，明礬石中的鋁離子與氨水反應，過濾后沉淀A中含Al₂O₃、Fe₂O₃、Al（OH）₃，溶液中含鉀離子、硫酸根離子，則操作1為蒸發(fā)結晶得到硫酸鉀晶體，
（1）明礬石加入足量的稀氨水中浸出時發(fā)生反應的離子方程式為Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，故答案為：Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（2）雜質均不溶于氨水，鋁離子與氨水反應生成沉淀，沉淀A中含Al₂O₃、Fe₂O₃、Al（OH）₃，故答案為：Al₂O₃；Al（OH）₃；
（3）由上述分析可知，操作1為蒸發(fā)濃縮，故答案為：蒸發(fā)濃縮；
（4）①配制480mL溶液，應選擇500mL容量瓶，故答案為：500mL容量瓶；
②稀釋濃氨水用的燒杯和玻璃棒的洗滌方法：適量的蒸餾水沿著玻璃棒注入燒杯中，傾斜轉動燒杯，洗滌燒杯內壁后將洗滌液轉入容量瓶中，重復操作2-3次，故答案為：適量的蒸餾水沿著玻璃棒注入燒杯中，傾斜轉動燒杯，洗滌燒杯內壁后將洗滌液轉入容量瓶中，重復操作2-3次；
③a、洗滌后的容量瓶中有少量蒸餾水，不會影響實驗結果，故答案為：無影響；
b、用量筒量取濃氨水后，用蒸餾水洗滌量筒并轉移至容量瓶中，溶質增多，濃度偏大，故答案為：偏大，
（5）確定鉀氮復合肥中含有鉀元素的方法是焰色反應，透過藍色鈷玻璃觀察到紫色火焰，則含鉀元素，故答案為：焰色反應，透過藍色鈷玻璃觀察到紫色火焰，則含鉀元素．
（6）足量的NaOH濃溶液加熱，使產(chǎn)生 的氣體全部逸出，收集到的氨氣折箅成標準狀況下的體積為VmL，根據(jù)N元素守恒，則鉀氮復合肥中氮元索的物質的量為

V×10-3

22.4

mol，所以鉀氮復合肥中氮元索的質量分數(shù)為

V×10-3×14

22.4m

×100%=

7V

112m

%，故答案為：

7V

112m

%．

點評：本題考查較綜合，涉及物質制備實驗方案的設計及溶液配制，把握實驗流程中發(fā)生的反應及分離方法為解答的關鍵，側重分析能力及遷移應用能力的考查，題目難度中等．