實(shí)驗(yàn)室以工業(yè)廢渣（主要含CaSO4?2H2O，還含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）為原料制取輕質(zhì)CaCO3和（NH4）2SO4晶體，其實(shí)驗(yàn)流程如圖：
（1）室溫下，反應(yīng)CaSO4（s）+CO2-3（aq）?CaCO3（s）+SO2-4（aq）達(dá)到平衡，則溶液中c（SO42-）c（CO32-）=1.6×1041.6×104[Ksp（CaSO4）=4.8×10-5，Ksp（CaCO3）=3×10-9]。
（2）將氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得（NH4）2CO3溶液，其離子方程式為 HCO-3+NH3?H2O=NH+4+CO2-3+H2OHCO-3+NH3?H2O=NH+4+CO2-3+H2O；浸取廢渣時(shí)，向（NH4）2CO3溶液中加入適量濃氨水的目的是 增加溶液中CO2-3的濃度，促進(jìn)CaSO4的轉(zhuǎn)化增加溶液中CO2-3的濃度，促進(jìn)CaSO4的轉(zhuǎn)化。
（3）廢渣浸取在如圖所示的裝置中進(jìn)行?？刂品磻?yīng)溫度在60～70℃，攪拌，反應(yīng)3小時(shí)。溫度過高將會(huì)導(dǎo)致CaSO4的轉(zhuǎn)換率下降，其原因是 溫度過高，碳酸銨分解溫度過高，碳酸銨分解；保持溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物和溶劑的量不變，實(shí)驗(yàn)中提高CaSO4轉(zhuǎn)化率的操作有 加快攪拌速率加快攪拌速率。
（4）濾渣水洗后，經(jīng)多步處理得到制備輕質(zhì)CaCO3所需的CaCl2溶液。設(shè)計(jì)以水洗后的濾渣為原料，制取CaCl2溶液的實(shí)驗(yàn)方案：在攪拌下向足量的稀鹽酸中分批加入濾渣，待觀察不到氣泡后，過濾，向?yàn)V液中分批加入少量的氫氧化鈣，用pH、試紙測(cè)量溶液的pH，當(dāng)pH介于5-8.5時(shí)，過濾在攪拌下向足量的稀鹽酸中分批加入濾渣，待觀察不到氣泡后，過濾，向?yàn)V液中分批加入少量的氫氧化鈣，用pH、試紙測(cè)量溶液的pH，當(dāng)pH介于5-8.5時(shí)，過濾[已知pH=5時(shí)Fe（OH）3和Al（OH）3沉淀完全；pH=8.5時(shí)Al（OH）3開始溶解。實(shí)驗(yàn)中必須使用的試劑：鹽酸和Ca（OH）2]。
CO
2
-
3
SO
2
-
4
c
（
S
O
4
2
-
）
c
（
C
O
3
2
-
）
HCO
-
3
NH
+
4
CO
2
-
3
HCO
-
3
NH
+
4
CO
2
-
3
CO
2
-
3
CO
2
-
3
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】1.6×104；+NH3?H2O=++H2O；增加溶液中的濃度，促進(jìn)CaSO4的轉(zhuǎn)化；溫度過高，碳酸銨分解；加快攪拌速率；在攪拌下向足量的稀鹽酸中分批加入濾渣，待觀察不到氣泡后，過濾，向?yàn)V液中分批加入少量的氫氧化鈣，用pH、試紙測(cè)量溶液的pH，當(dāng)pH介于5-8.5時(shí)，過濾
HCO
-
3
NH
+
4
CO
2
-
3
CO
2
-
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：877引用：7難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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