Question

【题目】以磷石膏(只要成分CaSO4，杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。

（1）匀速向浆料中通入CO2，浆料清液的pH和c(SO42－)随时间变化见由右图。清液pH>11时CaSO4转化的离子方程式_____________；能提高其转化速率的措施有____(填序号)

A．搅拌浆料	B．加热浆料至100℃
C．增大氨水浓度	D．减小CO2通入速率

（2）当清液pH接近6．5时，过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______和________(填化学式)；检验洗涤是否完全的方法是_________。

（3）在敞口容器中，用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，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涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全 浸取液温度上升，溶液中c(H＋)增大，促进固体中Ca2＋浸出。

【解析】

（1）向磷石膏粉、氨水浆料中通入CO2，CO2与NH3·H2O 发生反应：CO2＋2NH3·H2O===2NH4＋＋CO32－＋H2O，CO32－浓度增大，促进了CaSO4沉淀的转化：CaSO4＋CO32－===CaCO3＋SO42－，总反应的离子方程式为CaSO4＋2NH3·H2O＋CO2===CaCO3＋2 NH4＋＋SO42－＋H2O。A．搅拌浆料，可增大反应物的接触面积，加快化学反应速率，A正确；B.加热浆料，由于NH3的挥发，导致NH3·H2O浓度降低，不利于CO32－的生成，降低了CaSO4的转化速率，B错误；C.增大氨水浓度，有利于提高CO32－的浓度，从而提高CaSO4的转化速率，C正确；D. 减小CO2通入速率，不利于CO32－的生成，从而降低CaSO4的转化速率，D错误，答案选AC。

（2）由图象可知，pH＝6.5时，溶液中的c(Ca2＋)已经很小，此时通入的CO2与溶液中浓度较低的氨水反应生成NH4HCO3，故溶液中物质的量浓度最大的两种阴离子为SO42－和HCO3－。过滤得到的CaCO3沉淀上会附着SO42－、NH4＋、HCO3－等杂质离子。检验洗涤是否完全时，可取少量最后一次从过滤器中流出的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，检验是否存在SO42－即可。若不产生白色沉淀，表明沉淀已洗涤完全。

（3）NH4Cl溶液中存在水解平衡：NH4＋＋H2ONH3·H2O＋H＋，温度升高，上述水解平衡右移，c(H＋)增大，导致部分CaCO3溶解，促进固体中Ca2＋浸出，浓度增大。