铵明矾[（NH4）xAly（SO4）m•nH2O]为无色、透明晶体．工业常用于制造颜料、媒染剂、净水剂等．制取铵明矾的工艺流程图如下：
（1）25℃时，将0.2mol•L﹣1的氨水与0.1mol•L﹣1的H2SO4溶液等体积混合，所得溶液的pH=5，则该温度下氨水的电离常数Kb≈ ．（忽略混合时溶液体积的变化）
铵明矾的化学式可通过下列实验测定：准确称取4.53g铵明矾配成溶液，加入盐酸酸 化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色沉淀4.66g．另取4.53g铵明矾，配制成250.00mL溶液．准确量取25.00mL 溶液，调节溶液pH约为3.5，加入30.00mL 0.0500mol•L﹣1乙二胺四乙酸二钠（Na2H2Y）标准溶液，加热至沸，使Al3+与Na2H2Y的反应迅速定量进行；待反应完成后调节溶液为5～6，加入二甲酚橙指示剂，再用0.0500mol•L﹣1Zn2+滴定液返滴定过量的Na2H2Y，至滴定终点消耗Zn2+滴定液10.00mL．反应的离子方程式为：Al3++H2Y2﹣═AlY﹣+2H+，Zn2++H2Y2﹣═ZnY2﹣+2H+
①若返滴定时，滴定管在使用前未用Zn2+滴定液润洗，测得的Al3+含量将 （填“偏高”、或“偏低”或“不变”）；
②调节溶液pH约为3.5的目的是 ；
③通过计算确定铵明矾的化学式（写出计算过程）．．
【考点】制备实验方案的设计；弱电解质在水溶液中的电离平衡；探究物质的组成或测量物质的含量．
【专题】实验探究和数据处理题；实验设计题；守恒思想．
【分析】氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，硫酸铝和氨水反应生成铵明矾，结晶析出铵明矾；
（1）将0.2mol•L﹣1的氨水与0.1mol•L﹣1的H2SO4溶液等体积混合，二者恰好反应生成硫酸铵，生成硫酸铵的浓度为：0.05mol/L，铵根离子水解生成一水合氨和氢离子，水解反应方程式为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+，所得溶液的pH=5，则c（H+）=10﹣5，c（NH3•H2O）=c（H+）=10﹣5，c（OH﹣）=
=1×10﹣9，c（NH4+）=0.1﹣10﹣5，K=
，代入数据计算；
①若返滴定时，滴定管在使用前未用Zn2+滴定液润洗，导致锌离子浓度偏低，所用体积偏大，据此分析对铝离子浓度的影响；
②调节pH抑制铝离子水解；
③根据白色沉淀4.66g计算出硫酸根离子的物质的量，根据滴定结果计算出铝离子的物质的量，根据电荷守恒计算出铵根离子物质的量，根据质量守恒计算出水的物质的量，计算出铵明矾各种成分的物质的量之比，就是铵明矾的化学式
【解答】解：（1）将0.2mol•L﹣1的氨水与0.1mol•L﹣1的H2SO4溶液等体积混合，二者恰好反应生成硫酸铵，生成硫酸铵的浓度为：0.05mol/L，铵根离子水解生成一水合氨和氢离子，水解反应方程式为：NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+，所得溶液的pH=5，则c（H+）=10﹣5，c（NH3•H2O）=c（H+）=10﹣5，c（OH﹣）=
=1×10﹣9，c（NH4+）=0.1﹣10﹣5，K==
=1×10﹣5，故答案为：1×10﹣5；
①若返滴定时，滴定管在使用前未用Zn2+滴定液润洗，导致锌离子浓度偏低，所用体积偏大，据此计算出未和铝离子反应的乙二胺四乙酸二钠溶液偏多，和铝离子反应的乙二胺四乙酸二钠偏少，由此计算的铝离子浓度偏低；故答案为：偏低；
②本实验是用乙二胺四乙酸二钠滴定铝离子，调节pH为3.5，酸性条件下抑制了铝离子的水解，保证所有铝离子和乙二胺四乙酸二钠反应，故答案为：抑制Al3+水解；
③n（铵明矾）=4.53g÷453g/mol=0.01mol，n（SO42﹣）=n（BaSO4）=4.66g÷233g/mol=0.02mol，
n（Al3+）=250mL÷25mL×0.0500mol/L×（30.00﹣10.00）×10﹣3L=0.01mol，
由电荷守恒知：n（NH4+）=2n（SO42﹣）﹣3n（Al3+）=0.02mol×2﹣0.01mol×3=0.01mol
n（H2O）=（4.53﹣0.02×96﹣0.01×27﹣0.01×18）g÷18g/mol=0.12mol，
所以n（Al3+）：n（NH4+）：n（SO42﹣）：n（H2O）=0.01mol：0.01mol：0.02mol：0.12mol=1：1：2：12，
铵明矾的化学式为：NH4Al（SO4）2•12H2O，
答：铵明矾的化学式为NH4Al（SO4）2•12H2O．
【点评】本题考查了制取铵明矾的流程，涉及的内容不多，但是计算量稍大，计算电离常数要根据电离平衡常数表达式计算出各离子浓度，带入数据即可，计算铵明矾分子式时要明确测定原理，根据电荷守恒、质量守恒计算出各组成成分的物质的量，本题难度较大．
