電石渣[主要成分為Ca(OH)2,還含有MgO等雜質(zhì)]是一種工業(yè)廢渣,以它為原料可生產(chǎn)納米碳酸鈣,制備方案如下:
已知:①NH4Cl溶液顯酸性;
②“浸取”時(shí)的主要反應(yīng)為Ca(OH)2+2NH4Cl═CaCl2+2NH3?H2O;
③“碳化”時(shí)的主要反應(yīng)為CaCl2+2NH3?H2O+CO2═CaCO3↓+2NH4Cl+H2O。
(1)電石渣久置在空氣中會(huì)產(chǎn)生一定量的堿式碳酸鈣[Ca3(OH)2(CO3)n],化學(xué)式中的n為 22。
(2)用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NH4Cl溶液浸取電石渣時(shí),Ca元素提取率和Mg元素去除率的數(shù)值如圖-2所示,你認(rèn)為較適宜的NH4Cl質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 20%20%。
(3)浸取時(shí),向浸取液中滴加氨水調(diào)節(jié)pH,將鎂元素全部沉淀,則操作1為 過濾過濾(填操作名稱)。
(4)工業(yè)上將操作1所得溶液堿化后,進(jìn)行噴霧碳化,碳化塔的構(gòu)造如圖-3所示,CO2從 AA處通入(填“A”或“B”),其目的是 能使二氧化碳和堿化液充分接觸,反應(yīng)更快、更充分能使二氧化碳和堿化液充分接觸,反應(yīng)更快、更充分。
(5)測得不同溫度下碳化反應(yīng)所需時(shí)間如下表(其他條件相同):
溫度 | 反應(yīng)液渾濁所需時(shí)間(單位:秒) | 反應(yīng)完全所需時(shí)間(單位:分鐘) |
20℃ | 480 | >180 |
40℃ | 120 | 180 |
60℃ | 1 | 50 |
80℃ | 1 | 68 |
溫度過高時(shí)反應(yīng)完全所需時(shí)間更長或溫度過高時(shí)氨水易分解等
溫度過高時(shí)反應(yīng)完全所需時(shí)間更長或溫度過高時(shí)氨水易分解等
(寫出一條即可)。(6)該工藝流程的核心反應(yīng)在“浸取”和“碳化”這兩步,請書寫由Ca(OH)2制備碳酸鈣的總反應(yīng)方程式
Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
。結(jié)合制備方案判斷可循環(huán)利用的物質(zhì)為 NH4Cl
NH4Cl
(7)用電石渣[Ca(OH)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)92.5%]制備1tCaCO3,計(jì)算所需電石渣的質(zhì)量(寫出計(jì)算過程)。
【考點(diǎn)】物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算;有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡單計(jì)算.
【答案】2;20%;過濾;A;能使二氧化碳和堿化液充分接觸,反應(yīng)更快、更充分;溫度過高時(shí)反應(yīng)完全所需時(shí)間更長或溫度過高時(shí)氨水易分解等;Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;NH4Cl
【解答】
【點(diǎn)評】
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