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(zhì)]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(zhuǎn)變成CaCl2，同時(shí)還產(chǎn)生有氨味的氣體）�！敖�取”時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

（2）“過濾2”得到的濾液中一定含有的物質(zhì)是_____（填化學(xué)式）。

Ⅱ 碳酸鈣的應(yīng)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(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸反應(yīng)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(shí)驗(yàn)室常用______檢驗(yàn)CO2氣體，實(shí)驗(yàn)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(yīng)吸收塔里的反應(yīng)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(yīng)前后硫元素的化合價(jià)______（填“升高”或“降低”），氧元素的化合價(jià)______（填“升高”或“降低”），該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。

③減少二氧化硫的排放，主要為了______（填序號(hào)）。

A 減緩溫室效應(yīng) 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(zhì)量分?jǐn)?shù)為______。（寫出計(jì)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(diǎn)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(zhì)）與氯化銨溶液混合會(huì)生成氯化鈣、水和氨氣；把雜質(zhì)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(zhuǎn)變成CaCl2，同時(shí)還產(chǎn)生有氨味的氣體）�！敖�取”時(shí)反應(yīng)的化學(xué)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(zhì)是NH4Cl，Ca(HCO3)2；故填：NH4Cl

Ⅱ 碳酸鈣的應(yīng)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(shí)驗(yàn)室常用澄清石灰水（或氫氧化鈣溶液）檢驗(yàn)CO2氣體，實(shí)驗(yàn)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(yīng)吸收塔中發(fā)生反應(yīng)：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(yīng)前后硫元素的化合價(jià)有SO2的+4價(jià)升高到CaSO4中的+6價(jià)，氧元素的化合價(jià)由氧氣中的0價(jià)降低到CaSO4中的-2價(jià)，該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。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(shè)廢氣中含有的二氧化硫的質(zhì)量為X。

X=3.2t

廢氣中二氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： ；

答：廢氣中二氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.16%。故填：0.16%