Question

（14分）用霞石巖（化學式為 KNa3[AlSiO4]4 ，主要成份Na2O、K2O、Al2O3、SiO2）制碳酸鈉、碳酸鉀和氧化鋁的工藝流程如下：

已知：①NaHCO3溶液的pH約為8～9，Na2CO3溶液的pH約為11～12。

②溶解過濾工序產(chǎn)生的濾液中含鈉、鉀和鋁的可溶性鹽類，鈣和硅等其他雜質(zhì)在濾渣霞石泥中。部分物質(zhì)的溶解度見下圖。

試回答下列問題：

（1）灼燒得到固體M的化學方程式是_______________。

（2）X物質(zhì)是___________，濾液W中主要含有的離子有____________。（寫三種）

（3）操作Ⅰ得到碳酸鈉晶體的操作為 、 、 、洗滌、干燥。

（4）碳酸化Ⅰ中發(fā)生主要反應的離子方程式是_______________________________。

（5）碳酸化Ⅱ調(diào)整pH＝8的目的是________________________________________________。

 

Answer 1

（1）2Al(OH)3 Al2O3+ 3H2O （2分）

（2）CO2 或二氧化碳（2分） Na+、K+、HCO3? （3分，各1分，錯寫．多寫每個倒扣1分至0分）

（3）蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾（3分，各1分）

（4）2AlO2? + CO2 + 3H2O === 2Al(OH)3↓ + CO32? （2分，產(chǎn)物寫成HCO3- 給0分）

（5）碳酸根轉化為碳酸氫根離子（1分），利于KHCO3結晶析出（1分）

【解析】

試題分析：（1）在高溫下礦石、石灰石、煤混合反應生成的X可以進行碳酸的酸化，實驗X一定是CO2氣體。溶解過濾工序產(chǎn)生的濾液中含鈉、鉀和鋁的可溶性鹽類，鈣和硅等其他雜質(zhì)在濾渣霞石泥中，所以通入CO2后一定生成氫氧化鋁沉淀，灼燒則得到氧化鋁，即M是氧化鋁，反應的化學方程式為2Al(OH)3 Al2O3+ 3H2O；

（2）根據(jù)以上分析可知M是氧化鋁。濾液W可以循環(huán)使用，原來制備碳酸鈉和碳酸鉀，所以其中主要含有的離子有Na+、K+、HCO3-；

（3）操作Ⅰ的目的是制備碳酸鹽，所以應該是蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶然后過濾即可；

（4）碳酸化Ⅰ的目的是制備氫氧化鋁，又因為溶液的pH＝11，所以生成的是碳酸鹽，而不是碳酸氫鹽，即該反應的離子方程式應該是2AlO2-+CO2+3H2O＝2Al（OH）3↓+CO32-；

（5）碳酸氫鉀灼燒生成碳酸鉀，所以碳酸化Ⅱ調(diào)整pH＝8的目的是碳酸根轉化為碳酸氫根離子，利于KHCO3結晶析出。

考點：考查物質(zhì)制備工藝流程圖的分析判斷