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铵明矾NH4Al(SO4)2•12H2O是常见的食品添加剂,用于焙烤食品,可通过硫酸铝溶液和硫酸铵溶液反应制备.用芒硝(Na2SO4•10H2O)制备纯碱和铵明矾的生产工艺流程图如图1:完成下列填
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铵明矾【NH4Al(SO4)2•12H2O】是常见的食品添加剂,用于焙烤食品,可通过硫酸铝溶液和硫酸铵溶液反应制备.用芒硝(Na2SO4•10H2O)制备纯碱和铵明矾的生产工艺流程图如图1:
完成下列填空:
(1)铵明矾溶液呈___性,它可用于净水,原因是___;向其溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,可观察到的现象是___.
(2)写出过程Ⅰ的化学反应方程式___.
(3)若省略过程Ⅱ,直接将硫酸铝溶液加入滤液A中,铵明矾的产率会明显降低,原因是___.
(4)已知铵明矾的溶解度随温度升高明显增大.加入硫酸铝后,经过程III的系列实验得到铵明矾,该系列的操作是加热浓缩、___、过滤洗涤、干燥.
(5)某同学用图2图示的装置探究铵明矾高温分解后气体的组成成份.
①夹住止水夹K1,打开止水夹K2,用酒精喷灯充分灼烧.实验过程中,装置A和导管中未见红棕色气体;试管C中的品红溶液褪色;在支口处可检验到NH3,方法是___;在装置A与B之间的T型导管中出现白色固体,该白色固体可能是___(任填一种物质的化学式);另分析得出装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物,写出它溶于NaOH溶液的离子方程式___.
②该同学通过实验证明铵明矾高温分解后气体的组成成份是NH3、N2、SO3、SO2和H2O,且相同条件下测得生成N2和SO2的体积比是定值,V(N2):V(SO2)=___.
完成下列填空:
(1)铵明矾溶液呈___性,它可用于净水,原因是___;向其溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,可观察到的现象是___.
(2)写出过程Ⅰ的化学反应方程式___.
(3)若省略过程Ⅱ,直接将硫酸铝溶液加入滤液A中,铵明矾的产率会明显降低,原因是___.
(4)已知铵明矾的溶解度随温度升高明显增大.加入硫酸铝后,经过程III的系列实验得到铵明矾,该系列的操作是加热浓缩、___、过滤洗涤、干燥.
(5)某同学用图2图示的装置探究铵明矾高温分解后气体的组成成份.
①夹住止水夹K1,打开止水夹K2,用酒精喷灯充分灼烧.实验过程中,装置A和导管中未见红棕色气体;试管C中的品红溶液褪色;在支口处可检验到NH3,方法是___;在装置A与B之间的T型导管中出现白色固体,该白色固体可能是___(任填一种物质的化学式);另分析得出装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物,写出它溶于NaOH溶液的离子方程式___.
②该同学通过实验证明铵明矾高温分解后气体的组成成份是NH3、N2、SO3、SO2和H2O,且相同条件下测得生成N2和SO2的体积比是定值,V(N2):V(SO2)=___.
▼优质解答
答案和解析
(1)铵明矾溶液中铝离子水 Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,破坏水的电离平衡,溶液呈酸性;水解得到氢氧化铝胶体,可以吸附悬浮物质,可以用于净水;向溶液中加入氢氧化钠溶液,首先与溶液中铝离子反应生成氢氧化铝沉淀,再与氨气根离子反应生成氨气,再加入过量的NaOH溶液溶解氢氧化铝,现象为:先产生白色沉淀,后产生有刺激性气味的气体,再加入过量的NaOH溶液,白色沉淀逐渐溶解并消失,
故答案为:酸性;铵明矾溶液电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,有吸附作用,故铵明矾能净水;先产生白色沉淀,后产生有刺激性气味的气体,再加入过量的NaOH溶液,白色沉淀逐渐溶解并消失;
(2)过程I利用溶解度不同发生复分解反应,反应方程式为:2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4 ,
故答案为:2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4 ;
(3)省略过程Ⅱ,因HCO3-与Al3+的水解相互促进,产生大量氢氧化铝沉淀,导致铵明矾的产率降低,
故答案为:省略过程Ⅱ,因HCO3-与Al3+的水解相互促进,产生大量氢氧化铝沉淀,导致铵明矾的产率降低;
(4)用于铵明矾的溶解度随温度升高明显增大,从溶液中获得晶体,加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥,
故答案为:冷却结晶;
(5)①检验氨气方法为:打开K1,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近支口,出现白烟;装置A和导管中未见红棕色气体,试管C中的品红溶液褪色,说明加热分解有SO2生成,氨气与二氧化硫、水蒸汽反应可以生成(NH4)2SO3,白色固体可能是(NH4)2SO3;装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物,该物质为氧化铝,与氢氧化钠溶液反应离子方程式为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,
故答案为:打开K1,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近支口,出现白烟;(NH4)2SO3;Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
②根据电子转移守恒:2×[0-(-3)]×n(N2)=n(SO2)×(6-4),故n(N2):n(SO2)=1:3,相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比,故V(N2):V(SO2)=1:3,
故答案为:1:3.
故答案为:酸性;铵明矾溶液电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,有吸附作用,故铵明矾能净水;先产生白色沉淀,后产生有刺激性气味的气体,再加入过量的NaOH溶液,白色沉淀逐渐溶解并消失;
(2)过程I利用溶解度不同发生复分解反应,反应方程式为:2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4 ,
故答案为:2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4 ;
(3)省略过程Ⅱ,因HCO3-与Al3+的水解相互促进,产生大量氢氧化铝沉淀,导致铵明矾的产率降低,
故答案为:省略过程Ⅱ,因HCO3-与Al3+的水解相互促进,产生大量氢氧化铝沉淀,导致铵明矾的产率降低;
(4)用于铵明矾的溶解度随温度升高明显增大,从溶液中获得晶体,加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥,
故答案为:冷却结晶;
(5)①检验氨气方法为:打开K1,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近支口,出现白烟;装置A和导管中未见红棕色气体,试管C中的品红溶液褪色,说明加热分解有SO2生成,氨气与二氧化硫、水蒸汽反应可以生成(NH4)2SO3,白色固体可能是(NH4)2SO3;装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物,该物质为氧化铝,与氢氧化钠溶液反应离子方程式为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,
故答案为:打开K1,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近支口,出现白烟;(NH4)2SO3;Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
②根据电子转移守恒:2×[0-(-3)]×n(N2)=n(SO2)×(6-4),故n(N2):n(SO2)=1:3,相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比,故V(N2):V(SO2)=1:3,
故答案为:1:3.
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