Question

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

（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(jiàn)由右圖。清液pH>11時(shí)CaSO4轉(zhuǎn)化的離子方程式_____________；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(guò)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___________。

Answer 1

【答案】CaSO4＋2NH3·H2O＋CO2=CaCO3＋2NH4＋或CaSO4＋CO32－=CaCO3＋SO42－ AC SO42－ HCO3－ 取少量最后一次的洗滌過(guò)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 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===2NH4＋＋CO32－＋H2O，CO32－濃度增大，促進(jìn)了CaSO4沉淀的轉(zhuǎn)化：CaSO4＋CO32－===CaCO3＋SO42－，總反應(yīng)的離子方程式為CaSO4＋2NH3·H2O＋CO2===CaCO3＋2 NH4＋＋SO42－＋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，A正確；B.加熱漿料，由于NH3的揮發(fā)，導(dǎo)致NH3·H2O濃度降低，不利于CO32－的生成，降低了CaSO4的轉(zhuǎn)化速率，B錯(cuò)誤；C.增大氨水濃度，有利于提高CO32－的濃度，從而提高CaSO4的轉(zhuǎn)化速率，C正確；D. 減小CO2通入速率，不利于CO32－的生成，從而降低CaSO4的轉(zhuǎn)化速率，D錯(cuò)誤，答案選AC。

（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SO42－和HCO3－。過(guò)濾得到的CaCO3沉淀上會(huì)附著SO42－、NH4＋、HCO3－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(guò)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SO42－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：NH4＋＋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，促進(jìn)固體中Ca2＋浸出，濃度增大。