Question

实验室模拟工业上用氯化钾和硝酸铵为原料制取硝酸钾的过程如下：
取40g NH₄NO₃和37.25g KCl固体加入100g水中，加热至90℃，固体
溶解，用冰水浴冷却至5℃以下，过滤（a）．在滤液中再加入NH₄NO₃，加热蒸发，当体积减小到约原来的

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时，保持70℃过滤（b），滤液可循环使用．硝酸钾等四种物质的溶解度随温度变化如下图所示．
完成下列填空：
（1）过滤（a）得到的固体物质主要是

 

；在滤液中再加入NH₄NO₃的目的是

 

．
（2）为检测硝酸钾样品中铵盐含量，称取1.564g样品，加入足量的NaOH浓溶液，充分加热生成的气体用20.00ml 0.102mol/L H₂SO₄溶液全部吸收，滴定过量的 H₂SO₄用去0.089mol/L标准NaOH溶液16.55ml．滴定过程中使用的指示剂是

 

；样品中铵盐（以氯化铵计）的质量分数是

 

（保留3位小数）．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,化学方程式的有关计算,物质分离、提纯的实验方案设计

专题：

分析：（1）取40g NH₄NO₃和37.25g KCl固体加入100g水中，加热至90℃，固体溶解，用冰水浴冷却至5℃以下，由于硝酸钾的溶解度最小，则会析出硝酸钾晶体；在滤液中加入硝酸铵可以增大铵根离子浓度，有利于氯化铵的析出；
（2）根据恰好反应时溶质为硫酸钠、硫酸铵，溶液显示酸性选用的指示剂；根据滴定数据计算出氨气的物质的量，再计算出氯化铵的质量分数．

解答： 解：（1）取40g NH₄NO₃和37.25g KCl固体加入100g水中，加热至90℃所有固体均溶解，用冰水浴冷却至5℃以下时，硝酸钾的溶解度最小，首先析出的是硝酸钾晶体；在滤液中加入硝酸铵可以增大铵根离子浓度，使NH₄Cl晶体析出，
故答案为：KNO₃；使NH₄Cl晶体析出；
（2）为检测硝酸钾样品中铵盐含量，称取1.564g样品，加入足量的NaOH浓溶液，充分加热生成的气体用20.00ml 0.102mol/L H₂SO₄溶液全部吸收，滴定过量的 H₂SO₄用去0.089mol/L标准NaOH溶液16.55ml，由于恰好反应时生成的溶质为硫酸铵和硫酸钠，溶液为酸性，则应该选用甲基橙为指示剂；
硫酸总的物质的量为：0.102mol/L×0.02L=0.00204mol，含有氢离子的物质的量为0.00408mol，
氢氧化钠的物质的量为：0.089mol/L×0.01655L=0.001473mol，
所以氨气的物质的量为：0.00408mol-0.001473mol=0.002607mol，
样品中氯化铵的物质的量为0.002607mol，
则样品中氯化铵的质量分数为：

53.5g/mol×0.002607mol

1.564g

×100%≈8.92%，
故答案为：甲基橙；8.92%．

点评：本题考查了化学反应计算、物质的分离与提纯方法，题目难度中等，注意掌握根据溶解度不同制备化学物质的方法，明确中和滴定原理及指示剂的选用方法，试题培养了学生灵活应用所学知识的能力．