Question

【題目】研究人員利用水解生成的鹽酸和石灰石含少量、、、雜質(zhì)生產(chǎn)醫(yī)用二水合氯化鈣晶體的簡(jiǎn)化工藝流程為圖1：

已知：、完全沉淀的pH分別是、．

回答下列問(wèn)題：

(1)濾渣A的主要成分是____________；操作X的方法為____________．

(2)控制在時(shí)水解的化學(xué)方程式為____________．

(3)含80%CaCCO3的石灰石理論上最多能生成的質(zhì)量為____________t，制得的二水合氯化鈣晶體中存在的少量雜質(zhì)可能是____________．

(4)尾氣中含污染氣體，利用圖2所示電化學(xué)裝置可吸收氣體，從而減少大氣污染，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為____________．

(5)制二水合氯化鈣晶體所需熱量可由甲醇燃燒提供，如圖3為一定條件下與發(fā)生反應(yīng)時(shí)，生成CO、或HCHO的能量變化圖反應(yīng)物和生成物已略去則的____________．

Answer 1

【答案】 重結(jié)晶 NaCl

【解析】

(1)四氯化硅控制溫度40°C，加入水過(guò)濾得到原硅酸，則發(fā)生水解反應(yīng)生成原硅酸和氯化氫，過(guò)濾得到鹽酸溶液，加入石灰石主要成分為CaCO3，且含少量Na+、Al3+、Fe3+、SO32-雜質(zhì)離子，CaCO3和鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CaCl2，SO32-轉(zhuǎn)化為SO2，溶液中H+減少，調(diào)節(jié)溶液pH=7，Fe3+沉淀為氫氧化鐵，過(guò)濾后的濾液中含有Na+、Al3+和Cl-，向?yàn)V液中加20%NaOH調(diào)節(jié)pH=12.5，生成氫氧化鋁沉淀；

(2)過(guò)濾③濾液中主要為CaCl2、NaCl及未反應(yīng)的NaOH，再加入鹽酸酸化，將NaOH轉(zhuǎn)化為NaCl，利用氯化鈉、氯化鈣溶解度受溫度影響不同，采取重結(jié)晶析出CaCl22H2O，過(guò)濾、洗滌、干燥后得CaCl22H2O；
(3)根據(jù)Ca元素質(zhì)量守恒計(jì)算m（CaCl22H2O）；最后利用氯化鈉、氯化鈣溶解度受溫度影響不同，采取重結(jié)晶得到CaCl22H2O，可能含有少量NaCl；
(4)由電解池裝置圖，可知陽(yáng)極上是二氧化硫失去電子，被氧化為硫酸根；
(5)根據(jù)蓋斯定律，由圖可知，1mol HCHO燃燒生成CO（g）、H2O（g）放出的熱量為676kJ-283kJ-168kJ=225kJ，據(jù)此計(jì)算。

(1)由上述分析可知，濾渣A的主要成分是Al(OH)3；操作X的方法為：重結(jié)晶，故答案為：Al(OH)3；重結(jié)晶；

(2)四氯化硅水解生成原硅酸和氯化氫，反應(yīng)方程式為：SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl，

故答案為：SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl；

(3)根據(jù)Ca元素質(zhì)量守恒：n(CaCl22H2O)=n(CaCO3)，則m(CaCl22H2O)=n(CaCl22H2O)×M(CaCl22H2O)=100t×80%100g/mol×147g/mol=117.6t，最后利用氯化鈉、氯化鈣溶解度受溫度影響不同，采取重結(jié)晶得到CaCl22H2O，可能含有少量NaCl，故答案為：117.6；NaCl；

(4)由電解池裝置圖，可知陽(yáng)極上是二氧化硫失去電子，被氧化為硫酸根，電極反應(yīng)式為：，故答案為：；

(5)根據(jù)蓋斯定律，由圖可知，1molHCHO燃燒生成CO(g)、H2O(g)放出的熱量為676kJ283kJ168kJ=225kJ，則2HCHO(g)+O2(g)═2CO(g)+2H2O(g)的△H=(2×225)kJ/mol=450kJ/mol，故答案為：450kJ/mol。