Question

為了測(cè)定明礬[KAl（SO₄）?nH₂O]的純度（其中混有少量KCl和易揮發(fā)性雜質(zhì)）及n的值，按以下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）晶塊磨碎時(shí)使用的儀器名稱(chēng)是

 

；
（2）判斷晶體失水至恒重的方法是

 

；
（3）若濾液中只含有一種陰離子（不考慮水電離的0H^-）則A溶液是

 

 （填化學(xué)式）．
（4）某同學(xué)欲用實(shí)驗(yàn)證明明礬樣品中含有的金屬陽(yáng)離子，請(qǐng)幫助該同學(xué)完成以下實(shí)驗(yàn)任務(wù)，填寫(xiě)表格的剩余部分．

陽(yáng)離子	實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
K +	用鉑絲蘸取少許待測(cè)液，在酒精燈上灼燒，并透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察
Al3+	實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程：	現(xiàn)象：   離子方程式：

（5）若加熱過(guò)程中有固體飛濺出來(lái)造成損失，則會(huì)使測(cè)得的n值

 

 （填“偏大”、“偏小”或“不影響”）；通過(guò)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得明礬化學(xué)式中n值為12，則明磯的純度為

 

%．

Answer 1

分析：（1）使用研缽將晶塊研碎；
（2）托盤(pán)天平精確到0.1，故當(dāng)兩次稱(chēng)量的質(zhì)量差不超過(guò)0.1g時(shí)，可認(rèn)為加熱至恒重，完全脫水；
（3）由流程圖可知，檢驗(yàn)樣品的純度，可加入氯化鋇溶液，根據(jù)生成硫酸鋇的質(zhì)量測(cè)定樣品的純度，濾液中含有鋇離子證明硫酸根離子沉淀完全；
（4）依據(jù)明礬的組成元素可知金屬陽(yáng)離子是鉀離子和鋁離子，鉀離子可以利用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)，鋁離子利用和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成白色沉淀，加入過(guò)量氫氧化鈉溶液，沉淀后會(huì)溶解設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證；
（5）加熱至恒重，若固體飛濺，導(dǎo)致測(cè)定的水的質(zhì)量增大，測(cè)定結(jié)晶水物質(zhì)的量偏高，根據(jù)生成硫酸鋇的質(zhì)量計(jì)算明礬的質(zhì)量，從而計(jì)算樣品的純度．

解答：解：（1）使用研缽將晶塊研碎，故答案為：研缽；
（2）托盤(pán)天平精確到0.1，故當(dāng)兩次稱(chēng)量的質(zhì)量差不超過(guò)0.1g時(shí)，可認(rèn)為加熱至恒重，完全脫水，
故答案為：兩次稱(chēng)量質(zhì)量差不超過(guò)0.1 g；
（3）檢驗(yàn)樣品的純度，若濾液中只含有一種陰離子，可加入氯化鋇溶液，根據(jù)生成硫酸鋇的質(zhì)量測(cè)定樣品的純度，濾液中含有鋇離子證明硫酸根離子沉淀完全，
故答案為：BaCl₂；
（4）據(jù)明礬的組成元素可知金屬陽(yáng)離子是鉀離子和鋁離子，鉀離子可以利用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)，鋁離子利用和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成白色沉淀，加入過(guò)量氫氧化鈉溶液，沉淀后會(huì)溶解設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，用鉑絲蘸取少許待測(cè)液，在酒精燈上灼燒，并透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察出現(xiàn)紫色火焰證明含有鉀離子，向該待測(cè)溶液中逐漸加入氫氧化鈉溶液至過(guò)量，若出現(xiàn)白色沉淀，生成和沉淀溶解證明含有鋁離子，反應(yīng)的離子方程式為Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：紫色火焰；向該待測(cè)溶液中逐漸加入氫氧化鈉溶液至過(guò)量；先生成白色沉淀，隨后白色沉淀溶解；Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（5）若加熱過(guò)程中有固體飛濺出來(lái)造成損失，加熱至恒重，導(dǎo)致測(cè)定的水的質(zhì)量增大，測(cè)定結(jié)晶水物質(zhì)的量偏高，n偏高；干燥后生成硫酸鋇的質(zhì)量為m₂g，則硫酸鋇的物質(zhì)的量為

m2g

233g/mol

=

m2

233

mol，則KAl（SO₄）₂?12H₂O的質(zhì)量為

m2

233

mol×

1

2

×474g/moL=

237m2

233

g，所以明礬的純度為

237m2 233 g

mg

×100%=

23700m2

233m

%，故答案為：偏大；

23700m2

233m

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的組成和含量的測(cè)定，題目較難，本題注意實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法的注意事項(xiàng)，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．