Question

6．地殼中最常見的礦物就是長石，根據古有的元素分為鈉長石、鈣長石、鉀長石等．某工廠為了對鉀長石進行充分利用，設計了如下工藝流程：

（1）鉀長石的成分可視為含有質量分數為64.7%的“SiO₂”，含有質量分數為l8.4%的“Al₂O₃”，含有質量分數為16.9%的“K₂O”，該鉀長石的化學式為Al₂O₃•K₂O•6SiO₂．
（2）上述流程中浸出液中無（填“有”或“無”）Na₂SiO₃，理由是浸出液中通入過量的二氧化碳氣體，只生成氫氧化鋁，無硅酸鹽生成．
（3）為了提高“浸取”速率，宜采用的措施有將團體粉碎成更小的顆粒、加熱、攪拌等（寫出一條即可）．
（4）寫出向浸出液通入過量CO₂析出氫氧化鋁的離子方程式：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（5）設計實驗檢驗碳酸鈉晶體中是否含有碳酸鉀：做焰色反應，若透過藍色鈷玻璃觀察到火焰呈紫色，則證明樣品中含有碳酸鉀，否則不含有碳酸鉀．
（6）為了測定Na₂CO₃•10H₂O晶體純度，取一定質量樣品溶于蒸餾水中，加入過量的CaCl₂溶液，過濾、洗滌、干燥、稱重．如果操作方法都正確，測得樣品純度偏高，可能的原因是Na₂CO₃•10H₂O晶體中部分結晶水失去．

Answer 1

分析 鉀長石的成分可視為含有質量分數為64.7%的“SiO₂”，含有質量分數為l8.4%的“Al₂O₃”，含有質量分數為16.9%的“K₂O”，則SiO₂、Al₂O₃、K₂O的物質的量之比為6：1：1，所以鉀長石的化學式為Al₂O₃•K₂O•6SiO₂，SiO₂中加入碳酸鈣、碳酸鈉煅燒，再水浸，過濾后可得濾渣為CaSiO₃，濾液為偏鋁酸鉀溶液，通入過量二氧化碳氣體，得氫氧化鋁沉淀，過濾得碳氫酸鉀溶液，再加入氫氧化鈉得碳酸鈉和碳酸鉀，據此答題．

解答 解：鉀長石的成分可視為含有質量分數為64.7%的“SiO₂”，含有質量分數為l8.4%的“Al₂O₃”，含有質量分數為16.9%的“K₂O”，則SiO₂、Al₂O₃、K₂O的物質的量之比為6：1：1，所以鉀長石的化學式為Al₂O₃•K₂O•6SiO₂，SiO₂中加入碳酸鈣、碳酸鈉煅燒，再水浸，過濾后可得濾渣為CaSiO₃，濾液為偏鋁酸鉀溶液，通入過量二氧化碳氣體，得氫氧化鋁沉淀，過濾得碳氫酸鉀溶液，再加入氫氧化鈉得碳酸鈉和碳酸鉀，
（1）根據上面的分析可知，鉀長石的化學式為Al₂O₃•K₂O•6SiO₂，
故答案為：Al₂O₃•K₂O•6SiO₂；
（2）根據上述流程可知，浸出液中通入過量的二氧化碳氣體，只生成氫氧化鋁，無硅酸鹽生成，所以上述流程中浸出液中無Na₂SiO₃，
故答案為：無；浸出液中通入過量的二氧化碳氣體，只生成氫氧化鋁，無硅酸鹽生成；
（3）根據影響反應速率的因素可知，為了提高“浸取”速率，宜采用的措施有將團體粉碎成更小的顆粒、加熱、攪拌等，
故答案為：將團體粉碎成更小的顆粒、加熱、攪拌等；
（4）向浸出液通入過量CO₂析出氫氧化鋁的離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（5）通過做焰色反應，若透過藍色鈷玻璃觀察到火焰呈紫色，則證明樣品中含有碳酸鉀，否則不含有碳酸鉀，
故答案為：做焰色反應，若透過藍色鈷玻璃觀察到火焰呈紫色，則證明樣品中含有碳酸鉀，否則不含有碳酸鉀；
（6）當Na₂CO₃•10H₂O晶體中部分結晶水失去時，會導致樣品中碳酸鈉的含量偏高，則測得的樣品純度會偏高，
故答案為：Na₂CO₃•10H₂O晶體中部分結晶水失去．

點評 本題以鉀長石的加工為載體，考查混合物的分離和提純，側重考查實驗基本操作、元素化合物性質，明確流程圖中各個步驟發(fā)生的反應及物質分離方法是解本題關鍵，題目難度不大．