Question

8．以磷石膏（主要成分CaSO₄，雜質(zhì)SiO₂、A1₂O₃等）為原料可制備輕質(zhì)CaCO₃．

（1）勻速向漿料中通入CO₂，漿料清液的pH和c（SO₄^2-）隨時間變化見圖．清液pH＞11時CaSO₄轉(zhuǎn)化的離子方程式CaSO₄+2NH₃•H₂O+CO₂=CaCO₃↓+2NH₄⁺+SO₄^2-+H₂O（或CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃↓+SO₄^2-）．

（2）當(dāng)清液pH接近6.5時，過濾并洗滌固體．濾液中物質(zhì)的量濃度最大的兩種陰離子為SO₄^2-和HCO₃^-（填化學(xué)式）；檢驗洗滌是否完全的方法是取少量最后一次的洗滌過濾液與試管中，向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全．
（3）磷石膏若用氫氧化鈉溶液溶解，發(fā)生反應(yīng)的有關(guān)離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-+3H₂O═2[Al（OH）₄]^- SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O．

Answer 1

分析 磷石膏氨水的漿料中通入二氧化碳可生成碳酸鹽或碳酸氫鹽，過濾后濾液為硫酸銨、氨水，濾渣含有碳酸鈣、SiO₂、Al₂O₃等，高溫煅燒生成硅酸鈣、偏鋁酸鈣等，加入氯化銨溶液充分浸取，可生成硅酸、氫氧化鋁、氯化鈣等，氯化鈣最終可生成碳酸鈣．
（1）由圖象可知，經(jīng)充分浸取，c（SO₄^2-）逐漸增大，pH逐漸減小，清液pH＞11時CaSO₄生成碳酸鈣、銨根離子和硫酸根離子；
（2）當(dāng)清液pH接近6.5時，溶液酸性相對較強，可充分轉(zhuǎn)化生成SO₄^2-并有HCO₃^-生成，沉淀吸附SO₄^2-，可用鹽酸酸化的氯化鋇檢驗；
（3）磷石膏（主要成分CaSO₄，雜質(zhì)SiO₂、A1₂O₃等）用氫氧化鈉溶液溶解，其成分中氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水．

解答 解：磷石膏氨水的漿料中通入二氧化碳可生成碳酸鹽或碳酸氫鹽，過濾后濾液為硫酸銨、氨水，濾渣含有碳酸鈣、SiO₂、Al₂O₃等，高溫煅燒生成硅酸鈣、偏鋁酸鈣等，加入氯化銨溶液充分浸取，可生成硅酸、氫氧化鋁、氯化鈣等，氯化鈣最終可生成碳酸鈣．
（1）由圖象可知，經(jīng)充分浸取，c（SO₄^2-）逐漸增大，pH逐漸減小，清液pH＞11時CaSO₄生成碳酸鈣、銨根離子和硫酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為CaSO₄+2NH₃•H₂O+CO₂=CaCO₃+2NH₄⁺+SO₄^2-+H₂O或CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃+SO₄^2-，
故答案為：CaSO₄+2NH₃•H₂O+CO₂=CaCO₃+2NH₄⁺+SO₄^2-+H₂O或CaSO₄+CO₃^2-=CaCO₃+SO₄^2-；
（2）當(dāng)清液pH接近6.5時，溶液酸性相對較強，可充分轉(zhuǎn)化生成SO₄^2-并有HCO₃^-生成，沉淀吸附SO₄^2-，可用鹽酸酸化的氯化鋇檢驗，方法是取少量最后一次的洗滌過濾液與試管中，向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全，
故答案為：HCO₃^-；取少量最后一次的洗滌過濾液與試管中，向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全；
（3）磷石膏（主要成分CaSO₄，雜質(zhì)SiO₂、A1₂O₃等）用氫氧化鈉溶液溶解，氧化鋁為兩性氧化物，能和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，離子反應(yīng)為：Al₂O₃+2OH^-+3H₂O═2[Al（OH）₄]^-，二氧化硅為酸性氧化物和氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水，離子反應(yīng)為：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-+3H₂O═2[Al（OH）₄]^-；SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O．

點評 本題以實驗流程的形成綜合考查元素化合物知識，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾�，題目難度中等，注意把握提給信息以及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)．