问题 填空题

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。

选择题
选择题