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

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

题型:不详难度:来源:
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、SO42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nmol,则试样中K2SO4的物质的量为:___________mol(用含有m、n的代数式表示)。
答案
(1)78 ;100
(2)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(合理即给分)
(3)Al(OH)3;Al2O3;Fe2O3
(4)K2SO4;(NH4)2SO4
(5)BaCl2;过滤;洗涤;干燥
(6)
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,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NH4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;
(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容易水,所以沉淀物为: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K2SO4和反应生成(NH4)2SO4
(5)混合肥料中含有K2SO4、(NH4)2SO4,要产生白色沉淀,加入的溶液为BaCl2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;
(6)试样为mg,则174n(K2SO4)+132n[(NH4)2SO4]=m,沉淀的物质的量为nmol,即BaSO4的物质的量为nmol,根据硫酸根守恒有:n(K2SO4)+n[(NH4)2SO4]=n.联立解得,n(K2SO4)= mol。
举一反三
蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物的总称,因其颜色青绿相间酷似蛇皮而得名。蛇纹石可以看作由MgO、FeO和Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。工业上由蛇纹石制取碱式碳酸镁产品的流程如下:

(1)蛇纹石加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2、Al3+外,还含有的金属离子是________。
(2)向Ⅰ中加入氧化剂的作用是                           ,加入Ca(OH)2时,  
需要控制溶液pH在7~8之间(有关氢氧化物沉淀的pH见下表)。
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
1.5
3.3
9.4
 
若pH>8可能会导致           溶解、________沉淀。
(3)沉淀物A可作为提取红色颜料的原料,若向沉淀物A中加入           ,然
后过滤、洗涤、_________(填写实验操作名称),即可获得红色颜料,实现废物的综合利用。
(4)物质循环使用,能节约资源。上述实验中,可以循环使用的物质是________(填写物质化学式)。
(5)若产品的化学式用aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O表示,现称取18.2 g产品并使之完全分解,收集到3.36L CO2(标准状况下)和8.0 g MgO,通过计算确定产品的化学式中:a=________,b=________,c=________。
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明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4、和H2SO4的工艺过程如下所示:

焙烧明矾的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O + 3S = 2K2SO4 + 2Al2O3 + 9SO2 + 48H2O
请回答下列问题:
(1)在焙烧明矾的反应中,还原剂是       
(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是       
(3)Al2O3在一定条件下可制得AlN,其晶体结构如图所示,该晶体中Al的配位数是       

(4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是       
(5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时:
2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)          △H1 = -197 kJ /mol;
H2O(g)H2O(l)                   △H2 = -44 kJ/mol;
2SO2(g)+ O2(g)+ 2H2O(g)=2H2SO4(aq) △H3 = -545 kJ/mol。
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是           
焙烧948 t明矾(M =" 474" g/mol),若SO2的利用率为96%,可产生质量分数为98%的硫酸     t。
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铝用来焊接钢轨是利用(  )。
A.铝同氧气反应生成稳定的保护层
B.铝是热的良导体
C.铝是强还原剂,铝热反应放热
D.铝合金强度大

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如图所示:

用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状,套在一起,使四周都有四层。把内层滤纸取出,在底部剪一个小孔,用水润湿,再跟另一纸漏斗套在一起,架在铁圈上,下面放置一盛沙的蒸发皿。把5 g干燥的氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀,放在纸漏斗中,上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条,用小木条点燃镁条。观察发生的现象。通过以上实验信息,回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式:__________,
在该反应中________是氧化剂,________是还原剂,该反应称为________反应。
(2)选出该实验的实验现象(填写在横线上):________。
①镁条剧烈燃烧;②放出大量的热,并发出耀眼的光芒,火星四射;③纸漏斗的下部被烧穿;④有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体。
(3)写出下列操作或物质的作用:内层纸漏斗底部剪一个孔:________;蒸发皿盛沙:________;镁条:________;氯酸钾:________。
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下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂的是(  )。
A.Cr2O3B.MnO2C.MgO D.V2O5

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