Question

5．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．

（1）勻速向漿料中通入CO₂，漿料清液的pH和c（SO₄^2-）隨時間變化見圖．清液pH＞11時CaSO₄轉(zhuǎn)化的離子方程式為CaSO₄+2NH₃•H₂O+CO₂=CaCO₃+2NH₄⁺+SO₄^2-+H₂O或CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃+SO₄^2-；能提高其轉(zhuǎn)化速率的措施有AC（填序號）
 
A．攪拌漿料    B．加熱漿料至100℃C．增大氨水濃度  D．減小CO₂通入速率
（2）當清液pH接近6.5時，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SO₄^2-和HCO₃^-（填化學式）；檢驗洗滌是否完全的方法是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氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全．
（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⁺）增大的原因是浸取液溫度上升，溶液中氫離子濃度增大，促進固體中鈣離子浸出．

Answer 1

分析 磷石膏氨水的漿料中通入二氧化碳可生成碳酸鹽或碳酸氫鹽，過濾后濾液為硫酸銨、氨水，濾渣含有碳酸鈣、SiO₂、Al₂O₃等，高溫煅燒生成硅酸鈣、偏鋁酸鈣等，加入氯化銨溶液充分浸取，可生成硅酸、氫氧化鋁、氯化鈣等，氯化鈣最終可生成碳酸鈣，
（1）由圖象可知，經(jīng)充分浸取，c（SO₄^2-）逐漸增大，pH逐漸減小，清液pH＞11時CaSO₄生成碳酸鈣、銨根離子和硫酸根離子；為提高其轉(zhuǎn)化速率，可進行攪拌并增大氨水濃度，增大c（CO₃^2-）；
（2）當清液pH接近6.5時，溶液酸性相對較強，可充分轉(zhuǎn)化生成SO₄^2-并有HCO₃^-生成，沉淀吸附SO₄^2-，可用鹽酸酸化的氯化鋇檢驗；
（3）隨著浸取液溫度上升，氯化銨水解程度增大，溶液酸性增強．

解答 解：磷石膏氨水的漿料中通入二氧化碳可生成碳酸鹽或碳酸氫鹽，過濾后濾液為硫酸銨、氨水，濾渣含有碳酸鈣、SiO₂、Al₂O₃等，高溫煅燒生成硅酸鈣、偏鋁酸鈣等，加入氯化銨溶液充分浸取，可生成硅酸、氫氧化鋁、氯化鈣等，氯化鈣最終可生成碳酸鈣，
（1）由圖象可知，經(jīng)充分浸取，c（SO₄^2-）逐漸增大，pH逐漸減小，清液pH＞11時CaSO₄生成碳酸鈣、銨根離子和硫酸根離子，反應的離子方程式為CaSO₄+2NH₃•H₂O+CO₂=CaCO₃+2NH₄⁺+SO₄^2-+H₂O或CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃+SO₄^2-，為提高其轉(zhuǎn)化速率，可進行攪拌并增大氨水濃度，增大c（CO₃^2-），而升高溫度，氨氣揮發(fā)，不能增大轉(zhuǎn)化率，
故答案為：CaSO₄+2NH₃•H₂O+CO₂=CaCO₃+2NH₄⁺+SO₄^2-+H₂O或CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃+SO₄^2-；AC；
（2）當清液pH接近6.5時，溶液酸性相對較強，可充分轉(zhuǎn)化生成SO₄^2-并有HCO₃^-生成，沉淀吸附SO₄^2-，可用鹽酸酸化的氯化鋇檢驗，方法是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氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全，
故答案為：SO₄^2-；HCO₃^-；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氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全；
（3）隨著浸取液溫度上升，氯化銨水解程度增大，溶液酸性增強，則鈣離子濃度增大，
故答案為：浸取液溫度上升，溶液中氫離子濃度增大，促進固體中鈣離子浸出．

點評 本題為2015年江蘇考題第16題，以實驗流程的形成綜合考查元素化合物知識，側(cè)重于學生的分析能力和實驗能力的考查，難度中等，注意把握提給信息以及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)．