Question

難溶性雜鹵石（K₂SO₄?MgSO₄?2CaSO₄?2H₂O）屬于“呆礦”，在水中存在如下平衡：K₂SO₄?MgSO₄?2CaSO₄?2H₂O（s）?2Ca²⁺+2K⁺+Mg²⁺+4SO₄^2-+2H₂O．為能充分利用鉀資源，用飽和Ca（OH）₂溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如圖：
（1）用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Ca（OH）₂溶液能溶解雜鹵石浸出K⁺的原因：

 

．
（2）試劑a為

 

溶液，其作用是

 

；試劑b為

 

溶液．
（3）某同學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，設(shè)計(jì)另一方案，選取飽和可溶性鹽溶液替代飽和Ca（OH）₂溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀．該可溶性鹽的化學(xué)式是

 

，試劑a為

 

溶液，其作用是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的調(diào)控作用,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：

分析：（1）依據(jù)氫氧化鈣和平衡狀態(tài)下的鎂離子結(jié)合生成氫氧化鎂沉淀，促進(jìn)平衡右移分析；
（2）“除雜”環(huán)節(jié)中主要是除去鈣離子，但不能引入新的雜質(zhì)，調(diào)節(jié)溶液PH呈中性，除去加入的碳酸鉀，得到較純凈的硫酸鉀，需要加入硫酸調(diào)節(jié)；
（3）某同學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，設(shè)計(jì)另一方案，選取飽和可溶性鹽K₂CO₃溶液，除去鈣離子；試劑a為KOH，可以除去Mg²⁺．

解答： 解：（1）Ca（OH）₂溶液能溶解雜鹵石浸出K⁺的原因是氫氧化鈣是飽和溶液，加入后氫氧根離子和鎂離子結(jié)合生成氫氧化鎂沉淀，促進(jìn)平衡右移鈣離子增多，飽和溶液中析出氫氧化鈣，增多K⁺，故答案為：氫氧根與鎂離子結(jié)合，使平衡向右移動(dòng)，K⁺變多；
（2）“除雜”環(huán)節(jié)主要是除去鈣離子，依據(jù)除雜原則不能引入新的雜質(zhì)，根據(jù)制取的目的是制備硫酸鉀，所以加入的試劑易于除去，不引入新的雜質(zhì)，因此加入過量K₂CO₃除鈣離子，過濾后加入硫酸至中性，除去碳酸鉀，故答案為：K₂CO₃；除去Ca²⁺；H₂SO₄；
（3）某同學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，設(shè)計(jì)另一方案，選取飽和可溶性鹽K₂CO₃溶液，除去鈣離子；試劑a為KOH，可以除去Mg²⁺；
故答案為：K₂CO₃；KOH；除去Mg²⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了沉淀溶解平衡的影響因素分析判斷，流程分析，分離提純的方法應(yīng)用，沉淀轉(zhuǎn)化的判斷，題目難度中等．