18.工业废料石膏(CaSO4•2H2O)可以“变废为宝”,用于生产氧化钙、硫酸钾、电石(化学名称为碳化钙)等.某研究性学习小组展开了如下系列研究.
一、高纯CaO的制备
【资料一】
Ⅰ.石膏(CaSO4•2H2O)与碳粉高温煅烧生成氧化钙和几种气态非金属氧化物.
Ⅱ.SO2能使品红溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊.
甲同学用如图1装置制备CaO并验证石膏与焦炭高温反应的其他产物.

实验过程中发现:B中无水硫酸铜变蓝;C中产生品红溶液褪色现象证明有SO2生成;装置E中无明显变化和装置F中澄清石灰水变浑浊现象证明有CO2生成.写出石膏与碳粉在高温条件下反应的化学方程式:2CaSO4•2H2O+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CaO+CO2↑+2SO2↑+4H2O↑.
二、硫酸钾和电石的制备
乙同学模拟生产化肥硫酸钾和电石的流程如图2:

【资料二】CaO与C在高温下反应生成碳化钙(化学式为CaCx)和CO.
(1)反应①的化学方程式为CaSO4+(NH42CO3═CaCO3↓+(NH42SO4.证明固体M中不含CaCO3的方法是取少量固体于试管中,加入稀盐酸,无气泡生成,则无碳酸钙(写出实验的方法、现象).
(2)反应②的化学方程式为(NH42SO4+2KCl═K2SO4↓+2NH4Cl,该反应能析出K2SO4晶体的原因是相同条件下,硫酸钾的溶解度小于氯化铵的溶解度.
三、假设上述流程中制得的碳化钙(化学式为CaCx)固体中只含杂质CaO,乙小组同学为测定CaCx中x的值进行如下实验.

【资料三】CaCx在空气中灼烧生成CaO和CO2
步骤一:称取3.76g样品于图3所示石英管中(测定装置图如图3,夹持及加热装置省略),反应前缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的样品至反应完全后继续缓缓通入空气,测得丙溶液的质量比反应前增重了4.4g.(玻璃纤维可防止固体粉末进入导管)
步骤二:将石英管内剩余固体全部转移到水中,加入足量碳酸钠溶液,经搅拌、过滤、洗涤、干燥等操作得到碳酸钙固体6克.试回答下列问题:
(1)装置甲的作用是除去空气中的二氧化碳.反应完全后继续缓缓通入空气的目的是使反应生成的二氧化碳全部被丙装置吸收.
(2)根据步骤一、二计算该样品中钙、碳、氧的质量比为30:15:2,
计算确定CaCx的化学式(请写出计算过程)CaC2
(3)若碳酸钙未能完全干燥,则会导致CaCX中的x的值偏小(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)
17.草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)可用于制镍催化剂.某小组用废镍催化剂(成分为Fe2O3、Ni、Fe、SiO2等)制备草酸镍晶体的部分实验流程如图1:

已知:①Ni能和稀H2SO4反应.
②相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如表
金属离子开始沉淀的pH完全沉淀的pH
Fe3+1.13.2
Fe2+5.88.8
Ni2+6.79.5
③H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+
(1)废镍催化剂“粉碎”的目的是增大与硫酸的接触面积,加快反应速率.
(2)保持其他条件相同,在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”,镍浸出率随时间变化如图2,“酸浸”的适宜温度与时间分别为C(填字母).
A.30℃、30min      B.90℃、150min      C.70℃、120min     D.90℃、120min
(3)“酸浸”中发生的复分解反应方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O.
(4)“浸出液”得到“溶液x”过程中,加入试剂先后顺序是A(填字母)
A.先加H2O2溶液,再加NaOH溶液    B.先加NaOH溶液,再加H2O2溶液
加NaOH溶液调节pH3.2~6.7(填范围),充分反应后得到滤渣的操作是过滤,该操作中所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗.
(5)将“沉镍”工序:①主要过程为:蒸发浓缩、降温结晶、过滤,所得固体用75%乙醇洗涤、110℃下烘干,得草酸镍晶体.
②用75%乙醇洗涤的目的是洗去杂质、减少草酸镍晶体的损失;
③烘干温度不超过110℃的原因是防止草酸镍失去结晶水.
 0  157383  157391  157397  157401  157407  157409  157413  157419  157421  157427  157433  157437  157439  157443  157449  157451  157457  157461  157463  157467  157469  157473  157475  157477  157478  157479  157481  157482  157483  157485  157487  157491  157493  157497  157499  157503  157509  157511  157517  157521  157523  157527  157533  157539  157541  157547  157551  157553  157559  157563  157569  157577  211419 

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