Question

某大理石（含F(xiàn)e₂O₃）轉(zhuǎn)化為氯化鈣水合物儲熱材料和高純度的碳酸鈣，無論從經(jīng)濟(jì)效益還是資源綜合利用都具有重要意義．其工藝流程示意圖如圖1．
完成下列填空：
（1）上述流程中A是

 

（填化學(xué)式，下同）、寫出B中的成分

 

．
（2）C可以作化肥，寫出檢驗C中含有NH₄⁺的方法：

 

．
（3）氯化鈣結(jié)晶水合物（CaCl₂?6H₂O）是目前常用的無機(jī)儲熱材料，選擇的依據(jù)是

 

．
a．無毒b．能導(dǎo)電c．易溶于水d．熔點(diǎn)較低（29℃熔化）
（4）經(jīng)過熱重分析測得：CaCl₂?6H₂O在焙燒過程中，固體質(zhì)量的減少值（縱坐標(biāo)）隨溫度變化的曲線如圖2所示．則第一個相對穩(wěn)定的物質(zhì)的化學(xué)式是

 

．
a．CaCl₂?4H₂O b．CaCl₂?2H₂Oc．CaCl₂?H₂Od．CaCl₂
（5）工業(yè)還可以利用氨堿法的母液生產(chǎn)氯化鈣．根據(jù)如圖3溶解度曲線，設(shè)計從含CaCl₂41%的飽和食鹽水中，獲得氯化鈣水合物的流程．

（流程示意： ）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗設(shè)計題

分析：石灰石的主要成分為碳酸鈣，含有Fe₂O₃雜質(zhì)，可先加入鹽酸溶解，然后加入碳酸鈣，使鐵離子水解生成氫氧化鐵沉淀，過濾得到的濾渣為碳酸鈣和氫氧化鐵混合物，濾液為氯化鈣溶液，結(jié)晶可得到CaCl₂?6H₂O，在沉降后的母液中通入氨氣、二氧化碳，可得到碳酸鈣沉淀，濾液C為氯化銨，以此解答（1）（2）（3），
（4）加熱到180℃時固體的質(zhì)量由21.9g變?yōu)?4.7g，失去部分結(jié)晶水，根據(jù)氯化鈣和水的物質(zhì)的量確定化學(xué)式；
（5）從含CaCl₂41%的飽和食鹽水中，獲得氯化鈣水合物，由圖象可知氯化鈣的溶解度隨溫度升高變化較大，可蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾除去氯化鈉，然后冷卻結(jié)晶可得到氯化鈣晶體，過濾分離．

解答： 解：石灰石的主要成分為碳酸鈣，含有Fe₂O₃雜質(zhì)，可先加入鹽酸溶解，然后加入碳酸鈣，使鐵離子水解生成氫氧化鐵沉淀，過濾得到的濾渣為碳酸鈣和氫氧化鐵混合物，濾液為氯化鈣溶液，結(jié)晶可得到CaCl₂?6H₂O，在沉降后的母液中通入氨氣、二氧化碳，可得到碳酸鈣沉淀，濾液C為氯化銨，
（1）由以上分析可知A為CaCO₃，B為CaCO₃和Fe（OH）₃，故答案為：CaCO₃；CaCO₃和Fe（OH）₃；
（2）檢驗銨根離子，可加入濃氫氧化鈉溶液，然后加熱生成氨氣，因氨氣水溶液呈堿性，則可用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，如變紅，說明含有銨根離子，
故答案為：取濾液于潔凈試管中，滴入濃氫氧化鈉溶液，加熱，試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，變藍(lán)即可；
（3）氯化鈣結(jié)晶水合物（CaCl₂?6H₂O）是目前常用的無機(jī)儲熱材料，主要是利用無毒，熔點(diǎn)較低的性質(zhì)，與導(dǎo)電性、溶解性無關(guān)，故答案為：ad；
（4）21.9gCaCl₂?6H₂O中，n（CaCl₂）=

21.9g

219g/mol

=0.1mol，m（CaCl₂）=0.1mol×111g/mol=11.1g，加熱到180℃時固體的質(zhì)量由21.9g變?yōu)?4.7g，失去部分結(jié)晶水，
則14.7g固體中n（H₂O）=

14.7g-11.1g

18g/mol

=0.2mol，
n（CaCl₂）：n（H₂O）=0.1mol：0.2mol=1：2，
分子式為CaCl₂?2H₂O，
故答案為：b；
（5）從含CaCl₂41%的飽和食鹽水中，獲得氯化鈣水合物，由圖象可知氯化鈣的溶解度隨溫度升高變化較大，可蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾除去氯化鈉，然后冷卻結(jié)晶可得到氯化鈣晶體，過濾分離，流程為→CaCl₂，
故答案為：→CaCl₂

點(diǎn)評：本題考查實(shí)驗流程題目，側(cè)重于物質(zhì)的分離、提純的考查，為高考常見題型，解答題目時主要把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實(shí)驗的原理和操作，難度中等．