Question

【題目】（14分）氟化鈣為無(wú)色結(jié)晶體或白色粉末，難溶于水，主要用于冶金、化工、建材三大行業(yè)，目前我國(guó)利用氟硅酸（H2SiF6）生產(chǎn)氟化鈣有多種方案，氨法碳酸鈣法是制備氟化鈣的常見(jiàn)方案，其工藝流程如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）螢石含有較多的氟化鈣，在煉鋼過(guò)程中，要加入少量的螢石，推測(cè)螢石的主要作用是________（填字母）。

A．還原劑 B．助熔劑 C．升溫劑 D．增碳劑

（2）請(qǐng)寫(xiě)出氨化釜中反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________。

（3）反應(yīng)釜中產(chǎn)生兩種氣體，溶于水后一種顯酸性，一種顯堿性，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)釜中反應(yīng)的離子方程式：__________________________________。

（4）從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益上分析，本工藝為了節(jié)約資源，經(jīng)過(guò)必要的處理可循環(huán)利用的物質(zhì)是________。

（5）本工藝用CaCO3作原料的優(yōu)點(diǎn)為___________________________________（任寫(xiě)兩條）；查文獻(xiàn)可知3Ca(OH)2+H2SiF63CaF2+SiO2+4H2O，請(qǐng)敘述此方法制備CaF2的最大難點(diǎn)是______________。

（6）以1 t 18%氟硅酸為原料，利用上述氨法碳酸鈣法制備CaF2，最后洗滌、干燥、稱(chēng)量得到0.25 t 純凈的CaF2，請(qǐng)計(jì)算CaF2的產(chǎn)率為__________%（保留整數(shù)）。

Answer 1

【答案】B（1分） 6NH3+H2SiF6+2H2O6NH4F+SiO2↓（3分） CaCO3+2+2FCaF2+CO2↑+2NH3↑+H2O（3分） 氨氣（或氨水、液氨等，合理即可）（1分） 資源豐富；價(jià)格便宜等（2分） CaF2與SiO2的分離（1分） 85（3分）

【解析】

（1）在煉鋼過(guò)程中，要加入少量的螢石，可以聯(lián)想鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中加入少量冰晶石的作用，應(yīng)該是起到助熔的作用，故選B。

（2）根據(jù)流程圖可知進(jìn)入氨化釜的是氟硅酸和液氨以及循環(huán)的濃氨，反應(yīng)后從氨化釜出來(lái)的是二氧化硅和氟化銨溶液，可寫(xiě)出方程式為6NH3+H2SiF6+2H2O6NH4F+SiO2↓。

（3）反應(yīng)釜中產(chǎn)生兩種氣體，溶于水后一種顯酸性，一種顯堿性，根據(jù)反應(yīng)物為碳酸鈣和氟化銨溶液，生成物含氟化鈣和氨水，可判斷氣體為CO2和NH3，離子方程式為CaCO3+2+2FCaF2+CO2↑+2NH3↑+H2O。

（4）根據(jù)流程圖可知能循環(huán)利用的物質(zhì)是氨氣（氨水或液氨）。

（5）碳酸鈣具有資源豐富，價(jià)格便宜，容易得到等優(yōu)點(diǎn)；因?yàn)?/span>CaF2與SiO2都是固體，且均不溶于水，因此它們的分離是最大的難點(diǎn)。

（6）設(shè) CaF2的理論產(chǎn)量為x t

H2SiF6 ~ 3CaF2

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x=0.2925，產(chǎn)率=×100%≈85%。