Question

2．CaCO₃在生產(chǎn)生活中有廣泛的用途．
（1）煅燒石灰石可制得活性CaO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
為測定不同煅燒溫度對CaO活性的影響，某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
①取石灰石樣品分為三等分，在同一設(shè)備中分別于800℃、900℃和1000℃條件下煅燒；
②所得固體分別與等質(zhì)量的水完全反應(yīng)，測得反應(yīng)液溫度隨時(shí)間的變化如圖1所示．據(jù)此回答：
①要得出正確結(jié)論，煅燒時(shí)還需控制的條件是煅燒時(shí)間相同．
②CaO與水反應(yīng)會放出熱量（填“放出”或“吸收”）；上述溫度中，900℃煅燒所得CaO活性最高．

（2）以電石渣【主要成分為Ca（OH）₂，還含有少量MgO等雜質(zhì)】為原料制備高純活性CaCO₃的流程如圖3：（資料：氨水的pH約為11.7，氫氧化鎂完全沉淀的pH約為10.87）

①步驟a中加入的藥品為NH₄Cl溶液，由此說明NH₄Cl溶液的pH＜7（選填＜、=或＞）；如圖2為NH₄Cl濃度對鈣、鎂浸出率的影響（浸出率=$\frac{進(jìn)入溶液的某元素質(zhì)量}{原固體中該元素的總質(zhì)量}$×100%）．可知：較適宜的NH₄Cl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%；浸取時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
②流程c通入NH₃的目的主要有兩個(gè)，一是調(diào)節(jié)溶液的pH，二是使鎂離子以氫氧化鎂沉淀形式析出
③步驟d中生成碳酸鈣的反應(yīng)方程式為CaCl₂+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+2NH₄Cl．
④向?yàn)V液1中滴加Na₂CO₃溶液，也能得到CaCO₃，從節(jié)約藥品角度分析圖3所示流程的優(yōu)點(diǎn)：Ⅰ．NH₃可循環(huán)利用；Ⅱ．NH₄Cl可循環(huán)利用．

Answer 1

分析 （1）高溫條件下，碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳；
根據(jù)圖中提供的信息可以判斷相關(guān)方面的問題；
（2）氫氧化鈣、氧化鎂能和顯酸性的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)；
氯化銨能和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和氨氣；
氨水屬于堿，能和鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀；
物質(zhì)的循環(huán)利用，既可以節(jié)約藥品，也可以防止環(huán)境污染．

解答 解：（1）煅燒石灰石時(shí)，石灰石中的主要成分碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
故填：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
①要得出正確結(jié)論，煅燒時(shí)還需控制的條件是煅燒時(shí)間相同．
故填：煅燒時(shí)間相同．
②CaO與水反應(yīng)后溶液溫度升高，說明反應(yīng)放出熱量；
由表中數(shù)據(jù)可知，上述溫度中，900℃煅燒所得CaO活性最高．
故填：放出；900．
（2）①步驟a中加入的藥品為NH₄Cl溶液，既然氯化銨能和氧化鎂反應(yīng)，說明氯化銨溶液顯酸性，由此說明NH₄Cl溶液的pH＜7；
如圖2所示可知，較適宜的NH₄Cl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，這是因?yàn)槁然�銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10%時(shí)，鈣的浸出率最大；
浸取時(shí)，氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
故填：＜；10%；2NH₄Cl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
②流程c通入NH₃的目的主要有兩個(gè)，一是調(diào)節(jié)溶液的pH，二是使鎂離子以氫氧化鎂沉淀形式析出．
故填：調(diào)節(jié)溶液的pH；使鎂離子以氫氧化鎂沉淀形式析出．
③步驟d中，氯化鈣和碳酸銨反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCl₂+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+2NH₄Cl．
故填：CaCl₂+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+2NH₄Cl．
④向?yàn)V液1中滴加Na₂CO₃溶液，也能得到CaCO₃，從節(jié)約藥品角度分析圖3所示流程的優(yōu)點(diǎn)：Ⅰ．NH₃可循環(huán)利用；Ⅱ． NH₄Cl可循環(huán)利用．
故填：NH₄Cl可循環(huán)利用．

點(diǎn)評 步驟d中通入二氧化碳后，二氧化碳能和氨水反應(yīng)生成碳酸銨，要注意理解．