Question

民间流传用硝土和草木灰作原料来制取硝酸钾．硝土中含有硝酸钙和氯化钠物质，草木灰的主要成分是碳酸钾．制作的主要工艺流程如图所示：

（1）③⑤⑦均为操作X，该操作是

 

；
（2）结合图，分析工艺流程中用加热蒸发方法得到氯化钠晶体，而用冷却结晶法得到硝酸钾晶体的原因

 

．

（3）写出生成白色沉淀B的化学方程式：

 

．
（4）用含硝酸钙为50%的硝土40kg与草木灰混合，按上述工艺流程，理论上能制取硝酸钾的质量是

 

kg（保留1位小数）．
（5）溶液D可以重复使用的原因是

 

．

Answer 1

分析：硝土中含有硝酸钙和氯化钠物质，草木灰的主要成分是碳酸钾，加水搅拌，硝酸钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钾，经“过滤”除掉碳酸钙沉淀B；氯化钠和硝酸钾混合溶液A加热蒸发，“过滤”得氯化钠和热溶液C硝酸钾，硝酸钾热溶液冷却至室温“过滤”得硝酸钾晶体和溶液D（溶质为硝酸钾），再回收利用．
（1）③⑤⑦均为操作X，该操作是将固体和液体分开，为过滤；
（2）由溶解度的曲线图可知：NaCl的溶解度受温度变化的影响较小，用加热蒸发方法得到氯化钠晶体；而KNO₃的溶解度受温度变化的影响较大，用冷却结晶法得到硝酸钾晶体；
（3）硝土中含有硝酸钙和氯化钠物质，草木灰的主要成分是碳酸钾，加水搅拌，硝酸钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钾；正确书写此反应的化学方程式；
（4）已知硝酸钙为50%的硝土40kg，则硝酸钙为20kg，根据化学方程式Ca（NO₃）₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KNO₃可求出理论上能制取硝酸钾的质量；
（5）硝酸钾热溶液冷却知室温得硝酸钾晶体和溶液D（溶质为硝酸钾），溶液D还有较多的硝酸钾．

解答：解：（1））③⑤⑦均为操作X，该操作是将固体和液体分开，为过滤；
（2）用加热蒸发方法得到氯化钠晶体，而用冷却结晶法得到硝酸钾晶体的原因：NaCl的溶解度受温度变化的影响较小，而KNO₃的溶解度受温度变化的影响较大．
（3）硝酸钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钾，所以生成白色沉淀B的化学方程式：Ca（NO₃）₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KNO₃
（4）已知硝酸钙为50%的硝土40kg，则硝酸钙为20kg，根据化学方程式Ca（NO₃）₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KNO₃设理论上能制取硝酸钾的质量为x，列比例式

164

20

=

202

x

，解得x≈24.6kg；
（5）溶液D可以重复使用的原因是：滤液中仍有较多的KNO₃
故答为：（1）过滤；（2）NaCl的溶解度受温度变化的影响较小，而KNO₃的溶解度受温度变化的影响较大．
（3）Ca（NO₃）₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KNO₃；（4）24.6kg
（5）滤液中仍有较多的KNO₃（或重复利用滤液中的KNO₃，节约原料，提高原料的利用率）

点评：本题主要考查了混合物的分离方法，掌握过滤和结晶的方法步骤，了解酸碱盐的应用．