Question

用霞石巖（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：NaHCO₃溶液的pH約為8~9，Na₂CO₃溶液的pH約為11~12。

溶解過濾工序產生的濾液中含鈉、鉀和鋁的可溶性鹽類，鈣和硅等其他雜質在濾渣霞石泥中。部分物質的溶解度見圖，根據題意回答下列問題：

（1）固體M的化學式是__________， X物質是___________。
（2）實驗室進行煅燒操作時盛放固體物質的實驗儀器是 __________，濾液W中主要含有的離子有__________________。
（3）碳酸化Ⅰ中發生主要反應的離子方程式是_______________________________________。
（4）操作Ⅰ是_________（填寫名稱），操作Ⅱ是 _______(選填編號)。
a．趁熱過濾     b．冷卻過濾    c．蒸餾      d．灼燒
（5）碳酸化Ⅱ調整pH=8的目的是____________________，產品K₂CO₃中最可能含有的雜質是________(寫化學式)。
（6）實驗室用下面流程測定產品碳酸鉀的純度，為提高實驗精度，T試劑最好是____________；操作Ⅲ的名稱是_______________。

Answer 1

（1）Al₂O₃   CO₂ （2分）  （2）坩堝    Na⁺、K⁺、HCO₃^? （2分）
（3）2AlO₂^? + CO₂ + 3H₂O →2Al(OH)₃↓+ CO₃^2?（產物寫成HCO₃^—不給分）（2分）
（4）蒸發        a （2分）
（5）碳酸根轉化為碳酸氫根離子，利于KHCO₃結晶析出     Na₂CO₃（2分）
（6）足量BaCl₂溶液(寫CaCl₂給分，不扣分)    恒重操作(重復干燥稱量操作)（2分）

解析試題分析：該反應過程中首先多少，轉化為對于的鹽，并產生二氧化碳，二氧化碳通入到溶液中生成碳酸鹽（pH=11）和氫氧化鋁，過濾煅燒后得到Al₂O₃，碳酸鹽（K⁺、Na⁺、CO₃^2-）根據溶解性表，通過改變溫度和pH的方法，利用結晶的方法對其進行分離。測量碳酸鉀的純度，采用重量法，故將其沉淀后，進行干燥稱量，故使用Ba²⁺或Ca²⁺，對其沉淀。
考點：化學工藝流程、元素及化合物知識、化學實驗基本操作、溶解度曲線