Question

6．地壳中最常见的矿物就是长石，根据古有的元素分为钠长石、钙长石、钾长石等．某工厂为了对钾长石进行充分利用，设计了如下工艺流程：

（1）钾长石的成分可视为含有质量分数为64.7%的“SiO₂”，含有质量分数为l8.4%的“Al₂O₃”，含有质量分数为16.9%的“K₂O”，该钾长石的化学式为Al₂O₃•K₂O•6SiO₂．
（2）上述流程中浸出液中无（填“有”或“无”）Na₂SiO₃，理由是浸出液中通入过量的二氧化碳气体，只生成氢氧化铝，无硅酸盐生成．
（3）为了提高“浸取”速率，宜采用的措施有将团体粉碎成更小的颗粒、加热、搅拌等（写出一条即可）．
（4）写出向浸出液通入过量CO₂析出氢氧化铝的离子方程式：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（5）设计实验检验碳酸钠晶体中是否含有碳酸钾：做焰色反应，若透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，则证明样品中含有碳酸钾，否则不含有碳酸钾．
（6）为了测定Na₂CO₃•10H₂O晶体纯度，取一定质量样品溶于蒸馏水中，加入过量的CaCl₂溶液，过滤、洗涤、干燥、称重．如果操作方法都正确，测得样品纯度偏高，可能的原因是Na₂CO₃•10H₂O晶体中部分结晶水失去．

Answer 1

分析 钾长石的成分可视为含有质量分数为64.7%的“SiO₂”，含有质量分数为l8.4%的“Al₂O₃”，含有质量分数为16.9%的“K₂O”，则SiO₂、Al₂O₃、K₂O的物质的量之比为6：1：1，所以钾长石的化学式为Al₂O₃•K₂O•6SiO₂，SiO₂中加入碳酸钙、碳酸钠煅烧，再水浸，过滤后可得滤渣为CaSiO₃，滤液为偏铝酸钾溶液，通入过量二氧化碳气体，得氢氧化铝沉淀，过滤得碳氢酸钾溶液，再加入氢氧化钠得碳酸钠和碳酸钾，据此答题．

解答 解：钾长石的成分可视为含有质量分数为64.7%的“SiO₂”，含有质量分数为l8.4%的“Al₂O₃”，含有质量分数为16.9%的“K₂O”，则SiO₂、Al₂O₃、K₂O的物质的量之比为6：1：1，所以钾长石的化学式为Al₂O₃•K₂O•6SiO₂，SiO₂中加入碳酸钙、碳酸钠煅烧，再水浸，过滤后可得滤渣为CaSiO₃，滤液为偏铝酸钾溶液，通入过量二氧化碳气体，得氢氧化铝沉淀，过滤得碳氢酸钾溶液，再加入氢氧化钠得碳酸钠和碳酸钾，
（1）根据上面的分析可知，钾长石的化学式为Al₂O₃•K₂O•6SiO₂，
故答案为：Al₂O₃•K₂O•6SiO₂；
（2）根据上述流程可知，浸出液中通入过量的二氧化碳气体，只生成氢氧化铝，无硅酸盐生成，所以上述流程中浸出液中无Na₂SiO₃，
故答案为：无；浸出液中通入过量的二氧化碳气体，只生成氢氧化铝，无硅酸盐生成；
（3）根据影响反应速率的因素可知，为了提高“浸取”速率，宜采用的措施有将团体粉碎成更小的颗粒、加热、搅拌等，
故答案为：将团体粉碎成更小的颗粒、加热、搅拌等；
（4）向浸出液通入过量CO₂析出氢氧化铝的离子方程式为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（5）通过做焰色反应，若透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，则证明样品中含有碳酸钾，否则不含有碳酸钾，
故答案为：做焰色反应，若透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，则证明样品中含有碳酸钾，否则不含有碳酸钾；
（6）当Na₂CO₃•10H₂O晶体中部分结晶水失去时，会导致样品中碳酸钠的含量偏高，则测得的样品纯度会偏高，
故答案为：Na₂CO₃•10H₂O晶体中部分结晶水失去．

点评 本题以钾长石的加工为载体，考查混合物的分离和提纯，侧重考查实验基本操作、元素化合物性质，明确流程图中各个步骤发生的反应及物质分离方法是解本题关键，题目难度不大．