Question

图是用明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]制取硫酸铝和硫酸钾的操作步骤流程图(图中略去了沉淀物的洗涤操作)，请在图中圆括号内填入适当的试剂名称，在方括号内填入适当的分离方法，并回答有关问题。

(1)试剂a是________，b是________，c是________；分离方法①是________，②是________，③是________。

(2)进行上述操作①要用到的玻璃仪器有____________________________________________

________________________。

(3)按上述操作，不考虑损耗，在理论上158 g明矾(式量474)最多可以制得Al₂(SO₄)₃·18H₂O(相对分子质量666)____________g，制得的K₂SO₄的质量至少应大于(相对分子质量174)____________g。

Answer

(1)氨水 稀硫酸 KOH溶液 过滤 加热 蒸发结晶

(2)普通漏斗、烧杯、玻璃棒     (3)111 116

【解析】

试题分析：（1）由于氢氧化铝是两性氢氧化物，所以从明矾溶液中得到氢氧化铝沉淀时，应该进入弱碱氨水，即a是氨水；氢氧化铝溶于稀硫酸即得到硫酸铝晶体，则b是稀硫酸；由于B中含有NH4＋，所以根据过程②中有气体生成可知，c应该是强碱。根据最终得到硫酸钾晶体可知，c是氢氧化钾。从溶液中分离出氢氧化铝沉淀时，应该采用过滤；铵盐和强碱反应要得到氨气，应该通过加热的方法；硫酸钾易溶，所以得到硫酸钾晶体的方法是蒸发结晶。

（2）过滤要用到的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒。

（3）158g明矾的物质的量是158g÷474g/mol＝0.33mol，则根据铝原子守恒可知，可得到Al2(SO4)3·18H2O质量是0.33mol÷2×666g/mol＝111g。根据反应式Al3＋＋3NH3·H2O2O＝Al(OH)3↓＋3NH4＋、NH4＋OH－＝H2O＋NH3↑可知，Al3＋～3KOH，所以加入的氢氧化钾至少是0.33mol×3＝0.99mol。则根据K原子守恒可知，硫酸钾的物质的量至少是0.99mol＋0.33mol＝1.32mol，所以硫酸钾的质量至少是1.32mol÷2×174g/mol＝116g。

考点：考查物质的分离和提纯、实验基本操作、以及化学计算