Question

5．以電石渣（主要成分是Ca（OH）₂，含SiO₂以及其它少量雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)氯酸鉀聯(lián)合生產(chǎn)碳酸鈣的流程如圖1，回答下列問(wèn)題：

（1）電石渣溶于水形成電石渣漿時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+SiO₂ =CaSiO₃+H₂O
（2）氯化過(guò)程的溫度控制在75～80℃，該過(guò)程主要反應(yīng)的離子方程式為：3Cl₂+6OH^-=ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O
（3）該流程中加入活性炭的作用是吸附氯氣，防止在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中氯氣逸出污染環(huán)境
（4）碳化過(guò)程中，先向溶液中通入氨氣，再通入CO₂．
①實(shí)驗(yàn)室通常采用加熱氯化銨和氫氧化鈣混合物的方法制取氨氣．某學(xué)習(xí)小組選取如圖2所給部分裝置制取并收集純凈的氨氣．

如果按氣流方向連接各儀器接口，你認(rèn)為正確的順序?yàn)閍→g、h→e、d→i．其中與i相連漏斗的作用是防止倒吸．
②實(shí)驗(yàn)室中還可用固體氫氧化鈉和濃氨水制取少量氨氣如圖3，最適合完成該實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易裝置是A（填編號(hào)）

（5）副產(chǎn)品A的化學(xué)式為NH₄Cl．

Answer 1

分析 以電石渣（主要成分是Ca（OH）₂，含SiO₂以及其它少量雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)氯酸鉀聯(lián)合生產(chǎn)碳酸鈣，電石渣加入水溶解，氫氧化鈣和二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈣和水，氯氣和堿反應(yīng)溫度控制在75～80℃生成氯酸鈣、氯化鈣和水，加入活性碳吸附過(guò)量的氯氣，加入氯化鉀發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成氯酸鉀晶體，濾液中先向溶液中通入氨氣，再通入CO₂，碳化過(guò)濾得到碳酸鈣和副產(chǎn)品濾液A為氯化銨；
（1）電石渣主要成分是Ca（OH）₂，含SiO₂等雜質(zhì)，SiO₂是酸性氧化物，都能與強(qiáng)堿Ca（OH）₂反應(yīng)；
（2）由題意可知后面產(chǎn)物有氯酸鉀，所以前面的氯化反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)該有ClO₃^-；
（3）活性炭具有吸附作用；
（4）①采用加熱氯化銨和氫氧化鈣混合物的方法制取氨氣并收集純凈的氨氣，依據(jù)裝置圖可知利用A發(fā)生裝置制備氨氣，氣體中含有水蒸氣，通過(guò)堿石灰干燥后采取向下排氣法收集氨氣，導(dǎo)氣管短進(jìn)長(zhǎng)出，最后剩余氨氣需要吸收防止污染空氣，通過(guò)裝置E吸收防止倒吸；
②濃氨水通過(guò)分液漏斗滴入固體氫氧化鈉，氫氧化鈉溶解放熱，使一水合氨分解揮發(fā)得到氨氣，氨氣比空氣輕用向下排空氣法收集，注意導(dǎo)氣管伸入試管底部；
（5）由碳化時(shí)通入NH₃和CO₂ 二者在水中能生成CO₃^2-和NH₄⁺，CO₃^2-再與Ca²⁺結(jié)合生成CaCO₃沉淀，可知溶液中陽(yáng)離子為NH₄⁺，再根據(jù)前面幾步可知陰離子主要是Cl^-．

解答 解：以電石渣（主要成分是Ca（OH）₂，含SiO₂以及其它少量雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)氯酸鉀聯(lián)合生產(chǎn)碳酸鈣，電石渣加入水溶解，氫氧化鈣和二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈣和水，氯氣和堿反應(yīng)溫度控制在75～80℃生成氯酸鈣、氯化鈣和水，加入活性碳吸附過(guò)量的氯氣，加入氯化鉀發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成氯酸鉀晶體，濾液中先向溶液中通入氨氣，再通入CO₂，碳化過(guò)濾得到碳酸鈣和副產(chǎn)品濾液A為氯化銨；
（1）電石渣主要成分是Ca（OH）₂，含SiO₂等雜質(zhì)，SiO₂是酸性氧化物，都能與強(qiáng)堿Ca（OH）₂反應(yīng)，故反應(yīng)方程式為Ca（OH）₂+SiO₂ =CaSiO₃+H₂O，
故答案為：Ca（OH）₂+SiO₂ =CaSiO₃+H₂O；
（2）由題意可知后面產(chǎn)物有氯酸鉀，所以前面的氯化反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)該有ClO₃^-，故反應(yīng)方程式為6Cl₂+6Ca（OH）₂₌Ca（ClO₃）₂+5CaCl₂+6H₂O，反應(yīng)的離子方程式為：3Cl₂+6OH^-=ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O，
故答案為：3Cl₂+6OH^-=ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O；
（3）活性炭具有吸附作用，能吸附有毒氣體Cl₂，防止在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中氯氣逸出污染環(huán)境，故答案為：吸附氯氣，防止在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中氯氣逸出污染環(huán)境；
（4）①采用加熱氯化銨和氫氧化鈣混合物的方法制取氨氣并收集純凈的氨氣，依據(jù)裝置圖可知利用A發(fā)生裝置制備氨氣，氣體中含有水蒸氣，通過(guò)堿石灰干燥后采取向下排氣法收集氨氣，導(dǎo)氣管短進(jìn)長(zhǎng)出，最后剩余氨氣需要吸收防止污染空氣，通過(guò)裝置E吸收防止倒吸，裝置連接順序?yàn)閍ghedi，
故答案為：g；h；e；d；防止倒吸；
②濃氨水通過(guò)分液漏斗滴入固體氫氧化鈉，氫氧化鈉溶解放熱，使一水合氨分解揮發(fā)得到氨氣，氨氣比空氣輕用向下排空氣法收集，注意導(dǎo)氣管伸入試管底部，所以最適合完成該實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易裝置是A，
故答案為：A；
（5）由碳化時(shí)通入NH₃和CO₂ 二者在水中能生成CO₃^2-和NH₄⁺，CO₃^2-再與Ca²⁺結(jié)合生成CaCO₃沉淀，可知溶液中陽(yáng)離子為NH₄⁺，再根據(jù)前面幾步可知陰離子主要是Cl^-，
故答案為：NH₄Cl．

點(diǎn)評(píng) 本題以工藝流程圖為依托，綜合考查了幾種金屬和非金屬化合物的性質(zhì)，同時(shí)考查了離子反應(yīng)，解題的關(guān)鍵是分析好流程圖，注意前后呼應(yīng)相互聯(lián)系，題目難度中等．