Question

2．CaCO₃在生产生活中有广泛的用途．
（1）煅烧石灰石可制得活性CaO，反应的化学方程式为CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
为测定不同煅烧温度对CaO活性的影响，某化学兴趣小组进行了如下实验：
①取石灰石样品分为三等分，在同一设备中分别于800℃、900℃和1000℃条件下煅烧；
②所得固体分别与等质量的水完全反应，测得反应液温度随时间的变化如图1所示．据此回答：
①要得出正确结论，煅烧时还需控制的条件是煅烧时间相同．
②CaO与水反应会放出热量（填“放出”或“吸收”）；上述温度中，900℃煅烧所得CaO活性最高．

（2）以电石渣【主要成分为Ca（OH）₂，还含有少量MgO等杂质】为原料制备高纯活性CaCO₃的流程如图3：（资料：氨水的pH约为11.7，氢氧化镁完全沉淀的pH约为10.87）

①步骤a中加入的药品为NH₄Cl溶液，由此说明NH₄Cl溶液的pH＜7（选填＜、=或＞）；如图2为NH₄Cl浓度对钙、镁浸出率的影响（浸出率=$\frac{进入溶液的某元素质量}{原固体中该元素的总质量}$×100%）．可知：较适宜的NH₄Cl溶液的质量分数为10%；浸取时主要反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
②流程c通入NH₃的目的主要有两个，一是调节溶液的pH，二是使镁离子以氢氧化镁沉淀形式析出
③步骤d中生成碳酸钙的反应方程式为CaCl₂+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+2NH₄Cl．
④向滤液1中滴加Na₂CO₃溶液，也能得到CaCO₃，从节约药品角度分析图3所示流程的优点：Ⅰ．NH₃可循环利用；Ⅱ．NH₄Cl可循环利用．

Answer 1

分析 （1）高温条件下，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳；
根据图中提供的信息可以判断相关方面的问题；
（2）氢氧化钙、氧化镁能和显酸性的物质发生反应；
氯化铵能和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气；
氨水属于碱，能和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀；
物质的循环利用，既可以节约药品，也可以防止环境污染．

解答 解：（1）煅烧石灰石时，石灰石中的主要成分碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
故填：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
①要得出正确结论，煅烧时还需控制的条件是煅烧时间相同．
故填：煅烧时间相同．
②CaO与水反应后溶液温度升高，说明反应放出热量；
由表中数据可知，上述温度中，900℃煅烧所得CaO活性最高．
故填：放出；900．
（2）①步骤a中加入的药品为NH₄Cl溶液，既然氯化铵能和氧化镁反应，说明氯化铵溶液显酸性，由此说明NH₄Cl溶液的pH＜7；
如图2所示可知，较适宜的NH₄Cl溶液的质量分数为10%，这是因为氯化铵质量分数是10%时，钙的浸出率最大；
浸取时，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气，反应的化学方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
故填：＜；10%；2NH₄Cl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
②流程c通入NH₃的目的主要有两个，一是调节溶液的pH，二是使镁离子以氢氧化镁沉淀形式析出．
故填：调节溶液的pH；使镁离子以氢氧化镁沉淀形式析出．
③步骤d中，氯化钙和碳酸铵反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵，反应的化学方程式为：CaCl₂+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+2NH₄Cl．
故填：CaCl₂+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+2NH₄Cl．
④向滤液1中滴加Na₂CO₃溶液，也能得到CaCO₃，从节约药品角度分析图3所示流程的优点：Ⅰ．NH₃可循环利用；Ⅱ． NH₄Cl可循环利用．
故填：NH₄Cl可循环利用．

点评 步骤d中通入二氧化碳后，二氧化碳能和氨水反应生成碳酸铵，要注意理解．