9. (2024·宿迁三模)粮食生产需要科学施肥。某化肥KNO₃样品中可能混入了(NH₄)₂SO₄、NH₄Cl、K₂CO₃三种物质中的一种或几种,现按如图所示进行实验探究,出现的现象如图中所述。(假设过程中发生的所有反应都恰好完全反应)

(1)气体A为
(2)实验过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为
(3)化肥样品中,肯定混入了上述三种物质中的
(1)气体A为
$\mathrm{NH_4^+}$
。滤液C中一定含有的金属阳离子是$\mathrm{K^+}$、$\mathrm{Ba^{2+}}$
。(2)实验过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为
$\mathrm{BaCO_3 + 2HCl \xlongequal\ BaCl_2 + CO_2\uparrow + H_2O}$
。(3)化肥样品中,肯定混入了上述三种物质中的
$\mathrm{K_2CO_3}$、$\mathrm{NH_4Cl}$
(写化学式)。答案
9.(1)$\mathrm{NH_4^+}$ $\mathrm{K^+}$、$\mathrm{Ba^{2+}}$ (2)$\mathrm{BaCO_3 + 2HCl \xlongequal\ BaCl_2 + CO_2\uparrow + H_2O}$ (3)$\mathrm{K_2CO_3}$、$\mathrm{NH_4Cl}$
解析:氯化铵、硫酸铵与氢氧化钡反应都可以生成气体氨气,则气体 A 为氨气,样品中硫酸铵和氯化铵至少含有一种,硫酸铵和氢氧化钡反应还可以生成硫酸钡沉淀,碳酸钾和氢氧化钡反应可以生成氢氧化钾和碳酸钡沉淀,碳酸钡沉淀和稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,硫酸钡沉淀和稀盐酸不反应,沉淀 B 加稀盐酸沉淀全部溶解,生成气体 D,故沉淀 B 为碳酸钡沉淀,一定没有硫酸钡沉淀,则样品中一定有碳酸钾、氯化铵,一定没有硫酸铵。(1)由分析可知,该化肥硝酸钾样品中一定含有碳酸钾、氯化铵,一定没有硫酸铵,加入适量的氢氧化钡溶液,氢氧化钡与碳酸钾反应生成氢氧化钾和碳酸钡沉淀,氢氧化钡与氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水,则滤液 C 中一定含有的金属阳离子为钾离子、钡离子。(2)实验过程Ⅱ中碳酸钡沉淀和稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水。(3)由分析可知,化肥样品中,肯定混入了上述三种物质中的$\mathrm{K_2CO_3}$、$\mathrm{NH_4Cl}$。
解析:氯化铵、硫酸铵与氢氧化钡反应都可以生成气体氨气,则气体 A 为氨气,样品中硫酸铵和氯化铵至少含有一种,硫酸铵和氢氧化钡反应还可以生成硫酸钡沉淀,碳酸钾和氢氧化钡反应可以生成氢氧化钾和碳酸钡沉淀,碳酸钡沉淀和稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,硫酸钡沉淀和稀盐酸不反应,沉淀 B 加稀盐酸沉淀全部溶解,生成气体 D,故沉淀 B 为碳酸钡沉淀,一定没有硫酸钡沉淀,则样品中一定有碳酸钾、氯化铵,一定没有硫酸铵。(1)由分析可知,该化肥硝酸钾样品中一定含有碳酸钾、氯化铵,一定没有硫酸铵,加入适量的氢氧化钡溶液,氢氧化钡与碳酸钾反应生成氢氧化钾和碳酸钡沉淀,氢氧化钡与氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水,则滤液 C 中一定含有的金属阳离子为钾离子、钡离子。(2)实验过程Ⅱ中碳酸钡沉淀和稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水。(3)由分析可知,化肥样品中,肯定混入了上述三种物质中的$\mathrm{K_2CO_3}$、$\mathrm{NH_4Cl}$。
10. (2024·晋中三模改编)土豆是山西省吕梁市岚县的特产,岚县把土豆产业作为农业增效、农民增收的主导产业来抓,积极推动了“特”“优”农业做大做强。某校实践小组的同学们在老师的组织下,带着极大的兴趣对岚县土豆所施肥料的成分展开了探究学习。
【咨询交流】
一位农民伯伯介绍道:“土豆高产主要靠农家肥料草木灰,草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的灰烬,草木灰中富含可溶性钾盐,水溶液呈碱性。”
【提出问题】
草木灰中是否含有碳酸钾和硫酸钾?
【进行实验】
(1)同学们取一定量的草木灰于烧杯中,加入足量的水浸泡一段时间,过滤,得到滤液。

【反思评价】
(2)步骤①中发生的反应的化学方程式为
(3)有同学认为该实验结论不一定正确,理由是
【表达交流】
(4)施用草木灰有助于增强土豆秧苗的
【咨询交流】
一位农民伯伯介绍道:“土豆高产主要靠农家肥料草木灰,草木灰是作物秸秆、枯枝等燃烧后的灰烬,草木灰中富含可溶性钾盐,水溶液呈碱性。”
【提出问题】
草木灰中是否含有碳酸钾和硫酸钾?
【进行实验】
(1)同学们取一定量的草木灰于烧杯中,加入足量的水浸泡一段时间,过滤,得到滤液。
【反思评价】
(2)步骤①中发生的反应的化学方程式为
$\mathrm{BaCl_2 + K_2CO_3 \xlongequal\ BaCO_3\downarrow + 2KCl}$和$\mathrm{BaCl_2 + K_2SO_4 \xlongequal\ BaSO_4\downarrow + 2KCl}$
。(3)有同学认为该实验结论不一定正确,理由是
过量的氯化钡、碳酸钡能与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀,无法确定草木灰中是否含有硫酸钾
,因此需要进行改进,将步骤②滴加的稀硫酸改为稀盐酸(或稀硝酸)
。同学们经过实验,确定草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾。【表达交流】
(4)施用草木灰有助于增强土豆秧苗的
抗病虫害和抗倒伏
能力。答案
10.(1)有气泡产生 (2)$\mathrm{BaCl_2 + K_2CO_3 \xlongequal\ BaCO_3\downarrow + 2KCl}$和$\mathrm{BaCl_2 + K_2SO_4 \xlongequal\ BaSO_4\downarrow + 2KCl}$ (3)过量的氯化钡、碳酸钡能与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀,无法确定草木灰中是否含有硫酸钾 稀盐酸(或稀硝酸) (4)抗病虫害和抗倒伏
解析:(1)草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾,则取少量滤液于试管中,滴加过量氯化钡溶液,碳酸钾与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,硫酸钾与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,取少量①中得到的沉淀于试管中,滴加少量稀硫酸,其中硫酸钡沉淀不能溶于酸,碳酸钡沉淀能与硫酸反应生成硫酸钡、二氧化碳和水,可观察到有气泡产生,白色沉淀有剩余。(2)碳酸钾与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾;硫酸钾与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾。(3)过量的氯化钡、碳酸钡能与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀,无法确定草木灰中是否含有硫酸钾;因此将稀硫酸改为稀盐酸或稀硝酸。(4)草木灰中含有钾元素,是钾肥,所以施用草木灰有助于增强土豆秧苗的抗病虫害和抗倒伏能力。
解析:(1)草木灰中含有碳酸钾和硫酸钾,则取少量滤液于试管中,滴加过量氯化钡溶液,碳酸钾与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,硫酸钾与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,取少量①中得到的沉淀于试管中,滴加少量稀硫酸,其中硫酸钡沉淀不能溶于酸,碳酸钡沉淀能与硫酸反应生成硫酸钡、二氧化碳和水,可观察到有气泡产生,白色沉淀有剩余。(2)碳酸钾与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾;硫酸钾与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾。(3)过量的氯化钡、碳酸钡能与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀,无法确定草木灰中是否含有硫酸钾;因此将稀硫酸改为稀盐酸或稀硝酸。(4)草木灰中含有钾元素,是钾肥,所以施用草木灰有助于增强土豆秧苗的抗病虫害和抗倒伏能力。
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