题目内容
用霞石岩（主要成份Na2O、K2O、Al2O3、SiO2）制碳酸钠、碳酸钾和氧化铝的工艺流程如下：
已知：NaHCO3溶液的pH约为8~9，Na2CO3溶液的pH约为11~12。
溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类，钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中。部分物质的溶解度见图，根据题意回答下列问题：
固体M的化学式是__________， X物质是___________。
实验室进行煅烧操作时盛放固体物质的实验仪器是 __________，滤液W中主要含有的离子有__________________。
碳酸化Ⅰ中发生主要反应的离子方程式是_______________________________________。
操作Ⅰ是_________（填写名称），操作Ⅱ是 _______(选填编号)。
a．趁热过滤 b．冷却过滤 c．蒸馏 d．灼烧
碳酸化Ⅱ调整pH=8的目的是____________________，产品K2CO3中最可能含有的杂质是________(写化学式)。
实验室用下面流程测定产品碳酸钾的纯度，为提高实验精度，T试剂最好是____________；操作Ⅲ的名称是_______________。
Al2O3 CO2 （2分） 坩埚 Na+、K+、HCO3? （2分）
2AlO2? + CO2 + 3H2O →2Al(OH)3↓+ CO32?（产物写成HCO3—不给分）（2分）
蒸发 a （2分）碳酸根转化为碳酸氢根离子，利于KHCO3结晶析出 Na2CO3（2分）
足量BaCl2溶液(写CaCl2给分，不扣分) 恒重操作(重复干燥称量操作)（2分）
【解析】
试题分析：（1）在高温下矿石、石灰石、煤混合反应生成的X可以进行碳酸的酸化，实验X一定是CO2气体。溶解过滤工序产生的滤液中含钠、钾和铝的可溶性盐类，钙和硅等其他杂质在滤渣霞石泥中，所以通入CO2后一定生成氢氧化铝沉淀，灼烧则得到氧化铝，即M是氧化铝。
（2）固体灼烧应该在坩埚中进行。滤液W可以循环使用，原来制备碳酸钠和碳酸钾，所以其中主要含有的离子有Na+、K+、HCO3?。
（3）碳酸化Ⅰ的目的是制备氢氧化铝，又因为溶液的pH＝11，所以生成的是碳酸盐，而不是碳酸氢盐，即该反应的离子方程式应该是2AlO2? + CO2 + 3H2O →2Al(OH)3↓+ CO32?。
（4）操作Ⅰ的目的是制备碳酸盐，所以应该是蒸发浓缩，然后趁热过滤即可，答案选a。
（5）碳酸氢钾灼烧生成碳酸钾，所以碳酸化Ⅱ调整pH=8的目的是碳酸根转化为碳酸氢根离子，利于KHCO3结晶析出。由于溶液中还含有碳酸氢钠，所以产品K2CO3中最可能含有的杂质是碳酸钠。
（6）要测定测定产品碳酸钾的纯度，则应该把碳酸钾转化为碳酸盐沉淀，由于碳酸钡比碳酸钙难溶，所以T试剂最好是足量BaCl2溶液。为了防止误差，应该重复干燥称量操作，所以操作Ⅲ的名称是恒重操作。
考点：考查物质化学式的判断、仪器的选择、反应条件的控制、基本实验操作以及方程式的书写
点评：该题是高考中的常见题型，难度大，综合性强，对学生的要求高。试题在注重对基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计能力以及评价能力。该类试题综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。
