Question

【題目】以磷石膏(主要成分CaSO4，雜質(zhì)SiO2、Al2O3等)為原料可制備輕質(zhì)CaCO3，流程圖如下。

(1)勻速向漿料中通入CO2，漿料清液的pH和c(SO42－)隨時(shí)間變化見如下圖。清液pH>11時(shí)CaSO4轉(zhuǎn)化的離子方程式為________；能提高其轉(zhuǎn)化速率的措施有________(填序號(hào))。

A．?dāng)嚢铦{料

B．加熱漿料至100 ℃

C．增大氨水濃度

D．減小CO2通入速率

(2)當(dāng)清液pH接近6.5時(shí)，過濾并洗滌固體。濾液中物質(zhì)的量濃度最大的兩種陰離子為________和__________(填化學(xué)式)；檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是_____________________。

(3)在敞口容器中，用NH4Cl溶液浸取高溫煅燒的固體，隨著浸取液溫度上升，溶液中c(Ca2＋)增大的原因是__________________________________。

Answer 1

【答案】(1)CaSO4＋2NH3·H2O＋CO2===CaCO3＋2NH＋SO＋H2O

或CaSO4＋CO===CaCO3＋SO AC

(2)SO HCO 取少量最后一次的洗滌過濾液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2 溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全

(3)浸取液溫度上升，溶液中c(H＋)增大，促進(jìn)固體中Ca2＋浸出

【解析】(1)向磷石膏粉、氨水漿料中通入CO2，CO2與NH3·H2O 發(fā)生反應(yīng)：CO2＋2NH3·H2O===2NH＋CO＋H2O，CO濃度增大，促進(jìn)了CaSO4沉淀的轉(zhuǎn)化：CaSO4＋CO===CaCO3＋SO，總反應(yīng)的離子方程式為CaSO4＋2NH3·H2O＋CO2===CaCO3＋2NH＋SO＋H2O。

A．?dāng)嚢铦{料，可增大反應(yīng)物的接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率；B.加熱漿料，由于NH3的揮發(fā)，導(dǎo)致NH3·H2O濃度降低，不利于CO的生成，降低了CaSO4的轉(zhuǎn)化速率；C.增大氨水濃度，有利于提高CO的濃度，從而提高CaSO4的轉(zhuǎn)化速率；D. 減小CO2通入速率，不利于CO的生成，從而降低CaSO4的轉(zhuǎn)化速率。

(2)由圖象可知，pH＝6.5時(shí)，溶液中的c(Ca2＋)已經(jīng)很小，此時(shí)通入的CO2與溶液中濃度較低的氨水反應(yīng)生成NH4HCO3，故溶液中物質(zhì)的量濃度最大的兩種陰離子為SO和HCO。過濾得到的CaCO3沉淀上會(huì)附著SO、NH、HCO等雜質(zhì)離子。檢驗(yàn)洗滌是否完全時(shí)，可取少量最后一次從過濾器中流出的洗滌液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，檢驗(yàn)是否存在SO即可。若不產(chǎn)生白色沉淀，表明沉淀已洗滌完全。

(3)NH4Cl溶液中存在水解平衡：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，溫度升高，上述水解平衡右移，c(H＋)增大，導(dǎo)致部分CaCO3溶解。