Question

9．已知粗盐水含MgCl₂6.80mol/m³，含CaCl₂3.00mol/m³．向粗盐水中加入Ca（OH）₂除镁离子：MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂然后加入Na₂CO₃除钙离子．
（1）处理上述粗盐水10m³，至少需要加Na₂CO₃10388g；
（2）如果用碳酸化尾气（含NH₃体积分数为0.100、CO₂体积分数0.040）代替碳酸钠，发生如下反应：Ca²⁺+2NH₃+CO₂+H₂O═CaCO₃↓+2NH₄⁺处理上述10m³粗盐水至少需要通入54880L（标准状况）碳酸化尾气．

Answer 1

分析 （1）粗盐水10m³，则该粗盐水中n（MgCl₂ ）=6.80mol/m³×10m³=68mol，n（CaCl₂）=3.00mol/m³×10m³=30mol，根据MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂知氯化镁生成氯化钙物质的量为n（MgCl₂ ）=n（CaCl₂）=68mol，则总的n（CaCl₂）=68mol+30mol=98mol，氯化钙和碳酸钠反应时以1：1反应，则需要碳酸钠物质的量为98mol，根据m=nM计算碳酸钠质量；
（2）反应中NH₃、CO₂按物质的量之比2：1反应，而碳酸化尾气中NH₃、CO₂的物质的量之比为0.1：0.04=2.5：1，故反应中氨气有剩余，根据钙离子物质的量计算二氧化碳的物质的量，结合二氧化碳的体积分数计算碳酸化尾气的体积．

解答 解：（1）粗盐水10m³，则该粗盐水中n（MgCl₂ ）=6.80mol/m³×10m³=68mol，n（CaCl₂）=3.00mol/m³×10m³=30mol，根据MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂知氯化镁生成氯化钙物质的量为n（MgCl₂ ）=n（CaCl₂）=68mol，则总的n（CaCl₂）=68mol+30mol=98mol，氯化钙和碳酸钠反应时以1：1反应，则需要碳酸钠物质的量为98mol，m（Na₂CO₃）=nM=98mol×106g/mol=10388g，故答案为：10388；
（2）加入的碳酸钠除钙离子，溶液中n（Ca²⁺）=n（Na₂CO₃）=98mol，反应中NH₃、CO₂按物质的量之比2：1反应，而碳酸化尾气中NH₃、CO₂的物质的量之比为0.1：0.04=2.5：1，故反应中氨气有剩余，根据Ca²⁺+2NH₃+CO₂+H₂O→CaCO₃↓+2NH₄⁺，可知需要二氧化碳为98mol，故需要碳酸化尾气的体积为98mol×22.4L/mol÷0.04=54880L，
故答案为：54880．

点评 本题考查化学方程式有关计算，为高频考点，明确各个物理量之间关系是解本题关键，注意原子守恒的灵活运用，题目难度不大．