Question

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⁺+4SO₄^2-+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，工艺流程如图：
（1）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：

 

．
（2）试剂a为

 

溶液，其作用是

 

；试剂b为

 

溶液．
（3）某同学在化学实验室，设计另一方案，选取饱和可溶性盐溶液替代饱和Ca（OH）₂溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾．该可溶性盐的化学式是

 

，试剂a为

 

溶液，其作用是

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的调控作用,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：

分析：（1）依据氢氧化钙和平衡状态下的镁离子结合生成氢氧化镁沉淀，促进平衡右移分析；
（2）“除杂”环节中主要是除去钙离子，但不能引入新的杂质，调节溶液PH呈中性，除去加入的碳酸钾，得到较纯净的硫酸钾，需要加入硫酸调节；
（3）某同学在化学实验室，设计另一方案，选取饱和可溶性盐K₂CO₃溶液，除去钙离子；试剂a为KOH，可以除去Mg²⁺．

解答： 解：（1）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，促进平衡右移钙离子增多，饱和溶液中析出氢氧化钙，增多K⁺，故答案为：氢氧根与镁离子结合，使平衡向右移动，K⁺变多；
（2）“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，故答案为：K₂CO₃；除去Ca²⁺；H₂SO₄；
（3）某同学在化学实验室，设计另一方案，选取饱和可溶性盐K₂CO₃溶液，除去钙离子；试剂a为KOH，可以除去Mg²⁺；
故答案为：K₂CO₃；KOH；除去Mg²⁺．

点评：本题考查了沉淀溶解平衡的影响因素分析判断，流程分析，分离提纯的方法应用，沉淀转化的判断，题目难度中等．