题目内容

某大理石(含Fe2O3)转化为氯化钙水合物储热材料和高纯度的碳酸钙,无论从经济效益还是资源综合利用都具有重要意义.其工艺流程示意图如图1.
完成下列填空:
(1)上述流程中A是
 
(填化学式,下同)、写出B中的成分
 
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(2)C可以作化肥,写出检验C中含有NH4+的方法:
 
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(3)氯化钙结晶水合物(CaCl2?6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是
 
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a.无毒b.能导电c.易溶于水d.熔点较低(29℃熔化)
(4)经过热重分析测得:CaCl2?6H2O在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线如图2所示.则第一个相对稳定的物质的化学式是
 
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a.CaCl2?4H2O b.CaCl2?2H2Oc.CaCl2?H2Od.CaCl2
(5)工业还可以利用氨碱法的母液生产氯化钙.根据如图3溶解度曲线,设计从含CaCl241%的饱和食盐水中,获得氯化钙水合物的流程.

(流程示意: )
 
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考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题:实验设计题
分析:石灰石的主要成分为碳酸钙,含有Fe2O3杂质,可先加入盐酸溶解,然后加入碳酸钙,使铁离子水解生成氢氧化铁沉淀,过滤得到的滤渣为碳酸钙和氢氧化铁混合物,滤液为氯化钙溶液,结晶可得到CaCl2?6H2O,在沉降后的母液中通入氨气、二氧化碳,可得到碳酸钙沉淀,滤液C为氯化铵,以此解答(1)(2)(3),
(4)加热到180℃时固体的质量由21.9g变为14.7g,失去部分结晶水,根据氯化钙和水的物质的量确定化学式;
(5)从含CaCl241%的饱和食盐水中,获得氯化钙水合物,由图象可知氯化钙的溶解度随温度升高变化较大,可蒸发结晶,趁热过滤除去氯化钠,然后冷却结晶可得到氯化钙晶体,过滤分离.
解答: 解:石灰石的主要成分为碳酸钙,含有Fe2O3杂质,可先加入盐酸溶解,然后加入碳酸钙,使铁离子水解生成氢氧化铁沉淀,过滤得到的滤渣为碳酸钙和氢氧化铁混合物,滤液为氯化钙溶液,结晶可得到CaCl2?6H2O,在沉降后的母液中通入氨气、二氧化碳,可得到碳酸钙沉淀,滤液C为氯化铵,
(1)由以上分析可知A为CaCO3,B为CaCO3和Fe(OH)3,故答案为:CaCO3;CaCO3和Fe(OH)3;
(2)检验铵根离子,可加入浓氢氧化钠溶液,然后加热生成氨气,因氨气水溶液呈碱性,则可用湿润的红色石蕊试纸检验,如变红,说明含有铵根离子,
故答案为:取滤液于洁净试管中,滴入浓氢氧化钠溶液,加热,试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,变蓝即可;
(3)氯化钙结晶水合物(CaCl2?6H2O)是目前常用的无机储热材料,主要是利用无毒,熔点较低的性质,与导电性、溶解性无关,故答案为:ad;
(4)21.9gCaCl2?6H2O中,n(CaCl2)=
21.9g
219g/mol
=0.1mol,m(CaCl2)=0.1mol×111g/mol=11.1g,加热到180℃时固体的质量由21.9g变为14.7g,失去部分结晶水,
则14.7g固体中n(H2O)=
14.7g-11.1g
18g/mol
=0.2mol,
n(CaCl2):n(H2O)=0.1mol:0.2mol=1:2,
分子式为CaCl2?2H2O,
故答案为:b;
(5)从含CaCl241%的饱和食盐水中,获得氯化钙水合物,由图象可知氯化钙的溶解度随温度升高变化较大,可蒸发结晶,趁热过滤除去氯化钠,然后冷却结晶可得到氯化钙晶体,过滤分离,流程为→CaCl2,
故答案为:→CaCl2
点评:本题考查实验流程题目,侧重于物质的分离、提纯的考查,为高考常见题型,解答题目时主要把握物质的性质以及实验的原理和操作,难度中等.
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