Question

（14分）明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示：

根据上述图示，完成下列填空：

（1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。

配制500mL稀氨水（每升含有39．20g氨）需要取浓氨水（每升含有251．28g氨）__________mL，用规格为___________mL量筒量取。

（2）氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K^＋、SO₄^2－外，还有大量的NH₄^＋。检验NH₄^＋的方法是：                             。

（3）写出沉淀物中所有物质的化学式                      。

（4）滤液I的成分是水和______________。

（5）为测定混合肥料K₂SO₄、(NH₄)₂SO₄中钾的含量，请完善下列步骤：

①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量               溶液，产生白色沉淀。

②___________、__________、_________(依次填写实验操作名称)。

③冷却、称重。

（6）若试样为mg，沉淀的物质的量为n mol，则试样中K₂SO₄的物质的量为：          mol（用含有m、n的代数式表示）。

Answer

（1）78；100；

（2）取滤液少许，加入NaOH并加热，生成的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝；

（3）Al(OH)3；Al2O3；Fe2O3；

（4）K2SO4；(NH4)2SO4；

（5）BaCl2；过滤；洗涤；干燥；

（6）mol。

【解析】

试题分析：（1）配制500mL稀氨水（每升含有39．20g氨），需要使用500mL容量瓶，需要浓氨水（每升含有250．28g氨）的体积为： ≈0．078L=78mL，选用100mL量筒量取，故答案为：78；100；

（2）可以使用氢氧化钠和红色石蕊试纸进行检验，具体检验NH 4 ＋ 的方法为：取滤液少许，加入NaOH加热，生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝，故答案为：取滤液少许，加入NaOH并加热，生成的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝；

（3）明矾石的组成和明矾相似，所以能够与氨水反应生成氢氧化铝沉淀，还含有氧化铝和少量氧化铁杂质不与氨水反应也不溶于水，所以沉淀物为：Al(OH) 3 、Al 2 O 3 、Fe 2 O 3 ，故答案为：Al(OH)3；Al2O3；Fe2O3；

（4）明矾石的组成和明矾相似，根据工艺流程转化关系可知，滤液I中含有K 2 SO 4 和反应生成(NH 4 ) 2 SO 4 ，故答案为：K2SO4；(NH4)2SO4；

（5）混合肥料中含有K 2 SO 4 、(NH 4 ) 2 SO 4 ，要产生白色沉淀，加入的溶液为BaCl 2溶液；然后进行操作：先将混合液过滤，然后洗涤沉淀，最后干燥，冷却后称重，故答案为：BaCl2；过滤；洗涤；干燥；

（6）试样为mg，则174n（K 2 SO 4 ）+132n[(NH 4 ) 2 SO 4 ]=m，沉淀的物质的量为nmol，即BaSO 4 的物质的量为nmol，根据硫酸根守恒有：n（K 2 SO 4 ）+n[(NH 4 ) 2 SO 4 ]=n．联立解得，n（K 2 SO 4 ）= mol，故答案为： mol。

考点：考查了物质制备的工艺流程、一定物质的量浓度溶液的配制、离子检验等相关知识。