Question

【題目】碳酸鈣是一種重要化工原料，廣泛用于建筑、造紙、食品和醫(yī)藥等工業(yè)。

Ⅰ 高純碳酸鈣的制備

一種以電石渣[主要成分為Ca(OH)2，還含有少量MgO等雜質]為原料制備高純CaCO3的流程如下：

（1）“浸取”的主要目的是將Ca(OH)2轉變成CaCl2，同時還產生有氨味的氣體）。“浸取”時反應的化學方程式為_____。

（2）“過濾2”得到的濾液中一定含有的物質是_____（填化學式）。

Ⅱ 碳酸鈣的應用

（3）大理石主要成分為CaCO3，另外還含有少量的含硫化合物。實驗室用大理石和稀鹽酸反應制備CO2氣體。下列裝置可用于CO2氣體的提純和干燥。

①裝置中的酸性高錳酸鉀用于除去CO2氣體中的含硫化合物，飽和NaHCO3溶液是用于除去CO2氣體中的______，CaCl2固體用于干燥CO2。

②實驗室常用______檢驗CO2氣體，實驗現(xiàn)象為_____。

（4）工業(yè)上用石灰石漿吸收廢氣中的二氧化硫并制取石膏（主要成分為硫酸鈣）的流程如下圖。

已知反應吸收塔里的反應為：2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2。

①流程中石灰石加水制成石灰漿的目的是_____。

②反應前后硫元素的化合價______（填“升高”或“降低”），氧元素的化合價______（填“升高”或“降低”），該反應屬于氧化還原反應。

③減少二氧化硫的排放，主要為了______（填序號）。

A 減緩溫室效應 B 減少酸雨形成 C 防止破壞臭氧層

④按上述方法處理2000噸廢氣中的二氧化硫，至少需要含5噸碳酸鈣的石灰石漿。廢氣中二氧化硫的質量分數(shù)為______。（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2═CaCl2+2NH3↑+2H2O NH4Cl（寫Ca(HCO3)2也給分） 除去CO2氣體中的HCl氣體 澄清石灰水（或氫氧化鈣溶液） 澄清石灰水變渾濁 增加二氧化硫與碳酸鈣的接觸面積，使二氧化硫被充分吸收（答到1點就給分） 升高 降低 B 0.16%

【解析】

Ⅰ高純碳酸鈣的制備

流程電石渣（主要成分為Ca(OH)2，還含有少量MgO等雜質）與氯化銨溶液混合會生成氯化鈣、水和氨氣；把雜質過濾掉，得到氯化鈣溶液，再加入氨水和通入二氧化碳使得鈣離子以碳酸鈣形式沉淀下來，過濾經(jīng)過洗滌、干燥等步驟即得到高純度的碳酸鈣。

（1）“浸取”的主要目的是將Ca(OH)2轉變成CaCl2，同時還產生有氨味的氣體）。“浸取”時反應的化學方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2═CaCl2+2NH3↑+2H2O；故填：2NH4Cl+Ca(OH)2═CaCl2+2NH3↑+2H2O

（2）“過濾2”得到的濾液中一定含有的物質是NH4Cl，Ca(HCO3)2；故填：NH4Cl

Ⅱ 碳酸鈣的應用

（3）①裝置中的酸性高錳酸鉀用于除去CO2氣體中的含硫化合物，飽和NaHCO3溶液是用于除去CO2氣體中HCl氣體，CaCl2固體用于干燥CO2。

②實驗室常用澄清石灰水（或氫氧化鈣溶液）檢驗CO2氣體，實驗現(xiàn)象為石灰水變渾濁，則證明有二氧化碳；故填：除去CO2氣體中的HCl氣體； 澄清石灰水（或氫氧化鈣溶液）；澄清石灰水變渾濁

（4）流程水和石灰石粉末攪拌之后可得石灰石漿，將將二氧化硫通入后和空氣通入后，反應吸收塔中發(fā)生反應：2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2；經(jīng)過后續(xù)步驟得到石膏。

①流程中石灰石加水制成石灰漿的目的：是增加二氧化硫與碳酸鈣的接觸面積，使二氧化硫被充分吸收。

②反應前后硫元素的化合價有SO2的+4價升高到CaSO4中的+6價，氧元素的化合價由氧氣中的0價降低到CaSO4中的-2價，該反應屬于氧化還原反應。故填：升高；降低

③二氧化硫在空氣中容易形成酸雨，故減少二氧化硫的排放，主要為了減少酸雨的形成，故B符合題意。故選B

④解：設廢氣中含有的二氧化硫的質量為X。

X=3.2t

廢氣中二氧化硫的質量分數(shù)為： ；

答：廢氣中二氧化硫的質量分數(shù)為0.16%。故填：0.16%