题目
题型:不详难度:来源:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO42-+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CaSO4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见右图。由图可得,随着温度升高,
① ,
② ,
③溶浸出的K+的平衡浓度增大。
(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)+CO32-CaCO3(s)+SO42-。已知298 K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,计算此温度下该反应的平衡常数,K= 。
答案
(4)①溶浸平衡向右移动(1分) ②K+的溶浸速率增大(1分) (5) K=1.75×104。(2分)
解析
试题分析:(1)“呆矿”在水中存在沉淀溶解平衡K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO42-+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,氢氧根离子和镁离子结合生成氢氧化镁沉淀,同时钙离子增多,析出硫酸钙沉淀,所以滤渣中主要成分为Mg(OH)2和CaSO4以及未溶杂卤石。
(2)Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因是氢氧化钙是饱和溶液,加入后氢氧根离子和镁离子结合生成氢氧化镁沉淀,促进平衡右移,增多K+。
(3))“除杂”环节主要是除去钙离子,依据除杂原则不能引入新的杂质,根据制取的目的是制备硫酸钾,所以加入的试剂易于除去,不引入新的杂质,因此加入过量K2CO3除钙离子,过滤后加入硫酸至中性,除去碳酸钾即可。
(4)分析不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系,温度越高K+的浸出浓度越大,溶浸时间越短,反应速率越大,达到平衡越快,故图象中分析得到的结论为:①溶浸平衡向右移动;②K+的溶浸速率增大。
(5)溶浸过程中会发生反应CaSO4(s)+CO32-CaCO3(s)+SO42-,CaCO3(s)Ca2++CO32-;CaSO4(s)Ca2++SO42-;依据硫酸钙、碳酸钙溶度积常数的计算表达式,转化关系中钙离子相同计算,反应的平衡常数K=====1.75×104。
核心考点
试题【难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下溶解平衡:K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2】;主要考察你对难溶电解质的溶解平衡等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.Cl—、Br—、CrO42— | B.CrO42—、Br—、Cl— |
C.Br—、Cl—、CrO42— | D.Br—、CrO42—、Cl— |
物 质 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 |
溶度积/25℃ | 8.0×10-16 | 2.2×10-20 | 4.0×10-38 |
完全沉淀时的pH范围 | ≥9.6 | ≥6.4 | 3~4 |
(2)在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是___________________________________________。
A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关 |
B.由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀 |
C.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变 |
D.两种难溶电解质作比较时,Ksp小的溶解度一定小 |
A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者c(Mg2+)大 |
B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大 |
C.25℃时,Mg(OH)2固体在同体积同浓度的氨水和NH4Cl溶液中的Ksp相比较,前者小 |
D.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入饱和NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成MgF2 |
则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是( )
A.AgCl>AgI>Ag2CrO4 | B.AgCl>Ag2CrO4>AgI |
C.Ag2CrO4>AgCl>AgI | D.Ag2CrO4>AgI>AgCl |
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