Question

【題目】沉淀碳酸鈣主要用于食品、醫藥等行業。以精選石灰石（含有少量MgCO3、FeCO3雜質）為原料制備沉淀碳酸鈣的工藝流程如下：

（1）流程中可以循環利用的物質有氣體Ⅰ、氣體Ⅱ和__________（填化學式）。

（2）“碳化”時發生反應的離子方程式為________________，該過程中通入氣體Ⅰ和氣體Ⅱ的順序是________________。

（3）工業上常用電解氯化鈉和氯化鈣熔融物來制備金屬鈉，原理如下圖所示：

①電解過程中，加入氯化鈣的目的是________________。

②石墨電極發生的電極反應方程式為________________。

③電解得到的Na中約含1%的Ca，除去其中少量Ca的方法為________________。

已知部分物質的熔沸點如下表：

Answer 1

【答案】 NH4Cl Ca2+ + CO2 + 2NH3 + H2O＝CaCO3↓ + 2NH4+ 先通入氣體Ⅱ（或后通氣體Ⅰ） 降低電解質的熔融溫度，降低能耗 2Cl－－2e－＝Cl2↑ 控制溫度在370K～1123K間蒸餾

【解析】精選石灰石煅燒得到氧化鎂、氧化亞鐵、氧化鈣和氣體Ⅰ二氧化碳，固體加入氯化銨浸取后用雙氧水氧化，確保亞鐵離子轉化為鐵離子，再加入氧化鈣調節pH，堿性條件下反應得到氣體Ⅱ為氨氣，并使鐵離子、鎂離子轉化為沉淀，過濾，濾渣為氫氧化鐵、氫氧化鎂，過濾后的溶液以氯化鈣為溶質，先通入足量的氨氣，再通入適量的二氧化碳，得到氯化銨和碳酸鈣，過濾得到濾液為氯化銨，沉淀為碳酸鈣。

（1）該工藝中可以循環使用的物質是參加反應過程，反應后又生成的物質可以循環使用，流程圖分析判斷氣體Ⅰ、氣體Ⅱ分別為二氧化碳和氨氣，可以循環使用，另外濾液NH4Cl也可以循環使用；（2）“碳化”時氯化鈣溶液中通入氨氣和二氧化碳生成碳酸鈣和氯化銨，發生反應的離子方程式為Ca2+ + CO2 + 2NH3 + H2O＝CaCO3↓ + 2NH4+，氨氣溶解度大，為保證溶解更多氣體，該過程中先通入氣體Ⅱ，再在堿性溶液中通入氣體Ⅰ；（3）①電解過程中，加入氯化鈣的目的是降低電解質的熔融溫度，降低能耗；②鐵為活潑金屬，電解氯化鈉制鈉時不能作為陽極，故石墨電極為陽極，發生的電極反應方程式為2Cl－－2e－＝Cl2↑；③電解得到的Na中約含1%的Ca，除去其中少量Ca的方法為控制溫度在370K～1123K間蒸餾。