题目内容
【题目】以电石渣[主要成分Ca(OH)2，含Fe2O3、MgO和SiO2等杂质]为原料制备纳米碳酸钙的一种工艺流程如下：
（1）“浸渍”时，NH4Cl和Ca(OH)2反应的化学方程式为________________________________________。
（2）“浸渍”时，一定时间内Ca2＋浸取率随温度变化如图所示。Ca2＋浸取率随温度升高而上升的两个原因是_________________________________________；__________________________________________。
（3） “碳化”时，一般采用低温工艺，对应的离子方程式为___________________________。
（4）滤液Ⅱ中，可循环利用的溶质的化学式为___________________________________。
（5）“洗涤”时，检验是否洗净的方法是________________________________________________。
【答案】2NH4Cl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2NH3·H2O 温度升高，增大浸取反应速率，从而提高Ca2＋浸取率 温度升高导致氨挥发，促进该反应平衡向右移动，从而提高Ca2＋浸取率；温度升高，NH4Cl溶液水解程度增大，从而提高Ca2＋浸取率；温度升高，溶液黏稠度减小，从而提高Ca2＋浸取率 Ca2＋＋ 2NH3·H2O＋CO2===CaCO3↓＋2NH4+＋H2O或Ca2＋＋2NH3＋H2O ＋CO2===CaCO3↓＋2NH4+ NH4Cl 取少许最后一次水洗滤液于试管中，加HNO3酸化后，加少量AgNO3溶液，若无白色沉淀生成则已洗净(或若有白色沉淀生成则未洗净)
【解析】
分析流程图可知，饱和NH4Cl溶液与电石渣中Ca(OH)2反应：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3·H2O，饱和NH4Cl溶液中酸性很弱，几乎不与Fe2O3和MgO反应，SiO2不溶于水也不发生反应，过滤I除去Fe2O3、MgO和SiO2等杂质，所得滤液是CaCl2和氨水的混合溶液。“碳化”发生的反应CaCl2＋2NH3·H2O＋CO2===CaCO3↓＋2NH4Cl＋H2O或CaCl2＋2NH3＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2NH4Cl。再过滤、洗涤、干燥可得到纳米CaCO3产品。滤液II中含有较多的NH4Cl，可以循环使用。
(1)“浸渍”时发生铵盐与碱的反应，其化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3·H2O。
(2)“浸渍”时微溶于水的Ca(OH)2转化为易溶于水的CaCl2，反应2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3·H2O平衡移动将影响Ca2+浸出率，该反应为吸热反应。从反应速率角度来说，温度升高，浸取反应速率增大，单位时间内Ca2＋浸取率增大；从化学平衡角度来说，温度升高平衡向正反应方向移动，（或温度升高导致氨挥发，平衡向正反应方向移动）从而提高Ca2＋浸取率；可能的原因还有：温度升高，NH4Cl溶液水解程度增大，从而提高Ca2＋浸取率；温度升高，溶液黏稠度减小，从而提高Ca2＋浸取率。
(3)“碳化”是让CaCl2转化为纳米碳酸钙，溶液中的氨使溶液显碱性，保证更多吸收CO2，低温是为了防止氨挥发，其反应的离子方程式为Ca2＋＋2NH3·H2O＋CO2==CaCO3↓＋2NH4+＋H2O或Ca2＋＋2NH3＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2NH4+。
(4)根据“碳化”时发生的化学反应CaCl2＋2NH3·H2O＋CO2===CaCO3↓＋2NH4Cl＋H2O或CaCl2＋2NH3＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2NH4Cl可知，滤液II中主要成分是NH4Cl，为了节约资源，NH4Cl可循环利用。
(5)由滤液II的成分可知，CaCO3沉淀上沾附的溶液中含有Cl-，通过检验最后洗涤液中是否有Cl-即可确定是否洗净。所以检验沉淀是否洗净的方法是：取少许最后一次水洗滤液于试管中，加HNO3酸化后，加少量AgNO3溶液，若无白色沉淀生成则已洗净(或若有白色沉淀生成则未洗净)。
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