难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s) 2Ca2+

难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s) 2Ca2+

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难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s) 2Ca2+2K+Mg2+4+2H2O
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:

(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K的原因:_________________________________________________。
(3)“除杂”环节中,先加入________溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入________溶液调滤液pH至中性。

(4)不同温度下,K的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得,随着温度升高,
①________________________________________________________,
②________________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+CaCO3(s)+
已知298 K时,Ksp(CaCO3)=2.80×109
Ksp(CaSO4)=4.90×105,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。
答案
(1)Mg(OH)2 CaSO4
(2)加入Ca(OH)2溶液,Mg2与OH结合生成Mg(OH)2沉淀,Mg2浓度减小,平衡正向移动,K增多
(3)K2CO3 H2SO4
(4)①溶浸平衡向右移动  ②K的溶浸速率增大
(5)CaSO4(s)+CaCO3(s)+的平衡常数,据Ksp(CaSO4).Ksp(CaCO3)可知:,则有
解析
解题时,要依据制备K2SO4的工艺流程,结合物质的分离与提纯的原则进行分析。
(1)杂卤石中加入Ca(OH)2溶液,Mg2与OH结合生成Mg(OH)2沉淀,CaSO4微溶于水,过滤后,滤渣中含有Mg(OH)2.CaSO4及未溶解的杂卤石。
(2)加入Ca(OH)2溶液,Mg2与OH结合生成Mg(OH)2沉淀,使c(Mg2)减小,杂卤石的溶解平衡正向移动,同时c(Ca2)与c()均增大,从而析出CaSO4沉淀,K留在滤液中。
(3)滤液中含有Ca2.OH,可先加入过量K2CO3溶液,除去Ca2,过滤后,再加入稀H2SO4调节溶液的pH至中性。
(4)①溶浸平衡向右移动;②K的溶浸速率增大。
举一反三
已知四种盐的溶解度(S)曲线如下图所示,下列说法不正确的是
A.将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体
B.将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体
C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯
D.可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2

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生铁中含碳和硫等元素。化学兴趣小组对某生铁样品进行了探究。根据要求回答下列问题。
Ⅰ.生铁中碳和硫元素的定性检验
按如图装置进行实验(夹持仪器已略去,填接口字母代号)可以实现碳和硫元素的检验。

(1)仪器X的名称是   ;装置③⑤中试剂相同,装置④中盛放的试剂是   。(2)写出甲中反应的化学方程式            。(3)如果撤除装置③④⑤,能否确认生铁样品中碳元素的存在?    ,理由是                    。Ⅱ.生铁中碳、硫质量分数的测定
(4)甲同学认为,以上装置可以粗略测定样品中碳的含量。称取样品w1 g进行实验,充分反应后,测得装置⑥中生成的沉淀为w2 g,该样品中碳的质量分数为   (用含w1、w2的式子表示)。(5)乙同学认为,待一定量样品充分反应后,向装置④中加入过量氯化钡溶液,根据沉淀质量可以计算样品中硫的质量分数,此方案测得的结果   (填“偏大”或“偏小”);若要提高硫元素含量的测定精度,在不改变实验原理的前提下,可以采取的一种措施是             
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铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是   。(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等四种离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是   。A.Mg2+  B.Fe2+
C.Al3+  D.Cu2+
(3)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:

回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是   ,操作Ⅱ的名称是   。②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式              。(4)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
a.称取2.850 g绿矾(FeSO4·7H2O)产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;
b.量取25.00 mL待测溶液放入锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需   。②某同学设计的下列滴定方式,最合理的是   。(夹持部分略去)(填字母序号)

③写出滴定过程中反应的离子方程式       。④计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为       
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欲探究某矿石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一种或几种组成,探究过程如下图所示。已知:碳酸不能溶解Al(OH)3沉淀。

(1)Si在周期表中的位置是___________________________________。
(2)下列说法正确的是________。
a.酸性:H2CO3>H2SiO3
b.原子半径:O<C<Si<Al
c.稳定性:H2O>CH4>SiH4
d.离子半径:O2<Al3
(3)该矿石的组成是________,滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是_________________________________________________________。
(4)该矿石和1 mol·L1HNO3反应的离子方程式为
___________________________________________________________。
(5)工业上依据上述实验原理处理该矿石,将反应池逸出的气体与一定量的O2混合循环通入反应池中。目的是____________________________________;
若处理该矿石2.36×103 kg,得到滤渣1.2×103 kg,理论上至少需要1 mol·L1 HNO3的体积为________L。
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1,2-二溴乙烷可做汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度是2.18g/cm3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用下图所示装置制备1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。

(1)写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式_____________________________。
(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象________________________________________。
(3)容器c中NaOH溶液的作用是:                                      
(4)某学生做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量比正常情况下超出许多,如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因:                          。
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