Question

16．以天然石膏（主要成分CaSO₄，雜質(zhì)MgSO₄等）為原料可制備硫酸銨和氯化鈣．

（1）寫出“轉(zhuǎn)化”中的化學方程式2NH₄HCO₃+CaSO₄=（NH₄）₂SO₄+CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑，2NH₄HCO₃+MgSO₄=（NH₄）₂SO₄+MgCO₃↓+H₂O+CO₂↑，控制反應溫度低于45℃的原因是防止碳酸氫銨分解不能沉淀鈣離子和鎂離子．
（2）流程中“過濾”后須洗滌固體，檢驗洗滌是否完全的方法是取最后一次洗滌液，加入氯化鋇溶液，若無沉淀生成，證明洗滌洗滌干凈，若有沉淀生成說明未洗滌干凈，流程中“濾渣”的主要是Mg（OH）₂．（填化學式）
（3）用鹽酸酸化的目的是除去過量氫氧化鈣，避免引入制得的氯化鈣中含有雜質(zhì)．

Answer 1

分析 天然石膏（主要成分CaSO₄，雜質(zhì)MgSO₄等）為原料可制備硫酸銨和氯化鈣，天然石膏（主要成分CaSO₄，雜質(zhì)MgSO₄等）加入碳酸氫銨和硫酸鈣反應生成硫酸銨、碳酸鈣、二氧化碳和水，過濾得到硫酸銨，控制反應溫度低于45℃的原因是防止生成的碳酸鎂分解，濾渣為碳酸鈣和碳酸鎂，其中加入鹽酸溶解得到氯化鈣和氯化鎂溶液，加入氫氧化鈣沉淀鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，過濾得到濾液加入鹽酸酸化得到氯化鈣溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到固體氯化鈣，
（1）“轉(zhuǎn)化”中的反應是碳酸氫銨和硫酸鎂、硫酸鈣發(fā)生反應生成二氧化碳、水和碳酸鈣、碳酸鎂沉淀；
（2）過濾后的固體洗滌需要檢驗洗滌液中是否含有硫酸根離子檢驗；
（3）上述分析可知，鹽酸酸化的目的是除去過量氫氧化鈣，避免引入制得的氯化鈣中含有雜質(zhì)．

解答 解：天然石膏（主要成分CaSO₄，雜質(zhì)MgSO₄等）為原料可制備硫酸銨和氯化鈣，天然石膏（主要成分CaSO₄，雜質(zhì)MgSO₄等）加入碳酸氫銨和硫酸鈣反應生成硫酸銨、碳酸鈣、二氧化碳和水，過濾得到硫酸銨，控制反應溫度低于45℃的原因是防止生成的碳酸鎂分解，濾渣為碳酸鈣和碳酸鎂，其中加入鹽酸溶解得到氯化鈣和氯化鎂溶液，加入氫氧化鈣沉淀鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，過濾得到濾液加入鹽酸酸化得到氯化鈣溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到固體氯化鈣，
（1）“轉(zhuǎn)化”中的反應是碳酸氫銨和硫酸鎂、硫酸鈣發(fā)生反應生成二氧化碳、水和碳酸鈣、碳酸鎂沉淀，反應的化學方程式為：2NH₄HCO₃+CaSO₄=（NH₄）₂SO₄+CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑，2NH₄HCO₃+MgSO₄=（NH₄）₂SO₄+MgCO₃↓+H₂O+CO₂↑，控制反應溫度低于45℃的原因是防止碳酸氫銨分解，不能提供碳酸氫根離子沉淀改離子和鎂離子，
故答案為：2NH₄HCO₃+CaSO₄=（NH₄）₂SO₄+CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑，2NH₄HCO₃+MgSO₄=（NH₄）₂SO₄+MgCO₃↓+H₂O+CO₂↑，防止碳酸氫銨分解不能沉淀鈣離子和鎂離子；
（2）過濾后的固體洗滌需要檢驗洗滌液中是否含有硫酸根離子檢驗，實驗設計為：取最后一次洗滌液，加入氯化鋇溶液，若無沉淀生成，證明洗滌洗滌干凈，若有沉淀生成說明未洗滌干凈，流程中“濾渣”的主要是氫氧化鎂，化學式為：Mg（OH）₂，
故答案為：取最后一次洗滌液，加入氯化鋇溶液，若無沉淀生成，證明洗滌洗滌干凈，若有沉淀生成說明未洗滌干凈，Mg（OH）₂；
（3）鹽酸酸化的目的是除去過量氫氧化鈣，避免引入制得的氯化鈣中含有雜質(zhì)，
故答案為：除去過量氫氧化鈣，避免引入制得的氯化鈣中含有雜質(zhì)．

點評 本題考查了物質(zhì)分離和提純的方法分析判斷，主要是離子性質(zhì)和物質(zhì)性質(zhì)的理解應用，掌握實驗基本操作和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．