Question

17．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500mL稀氨水（每升含有39.20g氨）需要取濃氨水（每升含有250.28g氨）78mL，用規(guī)格為100mL量筒量取．
（2）寫(xiě)出沉淀物中所有物質(zhì)的化學(xué)式：Al（OH）₃、Al₂O₃、Fe₂O₃．
（3）濾液Ⅰ的成分是水和K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄．
（4）為測(cè)定混合肥料 K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄中鉀的含量，完善下列步驟：
①稱取鉀氮肥試樣并溶于水，加入足量BaCl₂ 或Ba（NO₃）₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀．
②過(guò)濾、洗滌、干燥（依次填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)操作名稱）．
③冷卻、稱重．
④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$\frac{（m-132n）}{42}$mol（用含m、n的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶液稀釋過(guò)程中溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變計(jì)算出需要濃氨水的體積；根據(jù)配制的溶液體積選擇容量瓶規(guī)格；
（2）根據(jù)題干信息及氨水與鋁離子反應(yīng)生成了氫氧化鋁判斷沉淀物成分；
（3）明礬石的組成和明礬相似，根據(jù)工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，濾液I中含有K₂SO₄和反應(yīng)生成（NH₄）₂SO₄；
（4）混合肥料中含有K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄，要產(chǎn)生白色沉淀，加入的溶液為BaCl₂或Ba（NO₃）₂溶液；然后進(jìn)行操作：先將混合液過(guò)濾，然后洗滌沉淀，最后干燥，冷卻后稱重；試樣為mg，則174n（K₂SO₄）+132n[（NH₄）₂SO₄]=m，沉淀的物質(zhì)的量為nmol，即BaSO₄的物質(zhì)的量為nmol，根據(jù)硫酸根守恒有：n（K₂SO₄）+n[（NH₄）₂SO₄]=n．據(jù)此計(jì)算．

解答 解：（1）配制500mL稀氨水（每升含有39.20g氨），需要使用500mL容量瓶，需要濃氨水（每升含有250.28g氨）的體積為：$\frac{39.20g×0.5L}{250.28g}$≈0.078L=78mL，所以要用100mL的量筒，
故答案為：78；100；
（2）明礬石的組成和明礬相似，所以能夠與氨水反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，還含有氧化鋁和少量氧化鐵雜質(zhì)不與氨水反應(yīng)也不容易水，所以沉淀物為：Al（OH）₃、Al₂O₃、Fe₂O₃，
故答案為：Al（OH）₃、Al₂O₃、Fe₂O₃； 
（3）明礬石的組成和明礬相似，根據(jù)工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，濾液I中含有K₂SO₄和反應(yīng)生成（NH₄）₂SO₄，
故答案為：K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄；
（4）①混合肥料中含有K₂SO₄、（NH₄）₂SO₄，要產(chǎn)生白色沉淀，加入的溶液為BaCl₂或Ba（NO₃）₂溶液，
故答案為：BaCl₂ 或Ba（NO₃）₂；
②然后進(jìn)行操作：先將混合液過(guò)濾，然后洗滌沉淀，最后干燥，冷卻后稱重，
故答案為：過(guò)濾、洗滌、干燥；
④試樣為mg，則174n（K₂SO₄）+132n[（NH₄）₂SO₄]=m，沉淀的物質(zhì)的量為nmol，即BaSO₄的物質(zhì)的量為nmol，根據(jù)硫酸根守恒有：n（K₂SO₄）+n[（NH₄）₂SO₄]=n．聯(lián)立解得，n（K₂SO₄）=$\frac{（m-132n）}{42}$mol，
故答案為：$\frac{（m-132n）}{42}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)工藝流程的理解、物質(zhì)分離提純等基本操作、物質(zhì)性質(zhì)與化學(xué)用語(yǔ)、化學(xué)計(jì)算等，題目難度中等，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與靈活運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力．