Question

21、硝土中含有硝酸镁、硝酸钙、氯化钠等物质，草木灰的主要成分是碳酸钾，民间曾用硝土和草木灰作原料来制取硝酸钾．其主要生产流程为：

（1）操作a的名称

过滤

．
（2）写出步骤①中生成MgCO₃沉淀的化学方程式：

Mg（NO₃）₂+K₂CO₃═MgCO₃↓+2KNO₃

．
（3）步骤④中滤液可重复使用的理由是

滤液中含有较多的KNO₃

．
（4）参考右图，解释生产流程中用蒸发结晶得到NaCl晶体，而用冷却结晶得到KNO₃晶体的原因：

NaCl的溶解度受温度变化的影响较小，KNO₃的溶解度受温度变化的影响较大

．

Answer 1

分析：（1）过滤是分离固液混合物的常用的操作方法，该操作后可得到滤液和固体滤渣；
（2）根据复分解反应发生的条件，硝土中的硝酸镁、硝酸钙可与草木炭的主要成分碳酸钾发生反应，生成碳酸镁或碳酸钙沉淀及硝酸钾；
（3）冷却至室温过程中，热的硝酸钾饱和溶液析出晶体时，仍有部分硝酸钾溶解在滤液中；可再次参与制取硝酸钾，进行硝酸钾的提取；
（4）根据溶解度曲线图，可确定两物质的溶解度受温度影响的不同，利用这个差异解释生产流程中用蒸发结晶得到NaCl晶体，而用冷却结晶得到KNO₃晶体的原因．

解答：解：（1）根据操作a完成后得到滤液和固体物质滤渣，可判断操作a为过滤操作；
（2）硝土中的硝酸镁与草木灰主要成分碳酸钾反应，生成碳酸镁沉淀和硝酸钾，化学方程式为Mg（NO₃）₂+K₂CO₃═MgCO₃↓+2KNO₃；
（3）降温结晶析出晶体后的溶液仍为该溶质的饱和溶液，因此，滤液中还较有较多的硝酸钾，通过再次操作可继续获得硝酸钾晶体；
（4）根据溶解度曲线图，氯化钠的溶解度受温度影响不大，在获得氯化钠晶体时应采取蒸发结晶的方法，而硝酸钾的溶解度随温度改变变化较大，采取降温结晶获得硝酸钾晶体更为方便；
故答案为：
（1）过滤   
（2）Mg（NO₃）₂+K₂CO₃═MgCO₃↓+2KNO₃
（3）滤液中含有较多的KNO₃（或重复利用滤液中的KNO₃，节约原料，提高原料的利用率）
（4）NaCl的溶解度受温度变化的影响较小，KNO₃的溶解度受温度变化的影响较大．

点评：利用流程图分析用硝土和草木灰作原料来制取硝酸钾的主要生产流程，明确其中所涉及的操作和发生的反应，此乃解决问题的一般的思考方法．