Question

【题目】沉淀碳酸钙主要用于食品、医药等行业。以精选石灰石（含有少量MgCO3、FeCO3杂质）为原料制备沉淀碳酸钙的工艺流程如下：

（1）流程中可以循环利用的物质有气体Ⅰ、气体Ⅱ和__________（填化学式）。

（2）“碳化”时发生反应的离子方程式为________________，该过程中通入气体Ⅰ和气体Ⅱ的顺序是________________。

（3）工业上常用电解氯化钠和氯化钙熔融物来制备金属钠，原理如下图所示：

①电解过程中，加入氯化钙的目的是________________。

②石墨电极发生的电极反应方程式为________________。

③电解得到的Na中约含1%的Ca，除去其中少量Ca的方法为________________。

已知部分物质的熔沸点如下表：

Answer 1

【答案】 NH4Cl Ca2+ + CO2 + 2NH3 + H2O＝CaCO3↓ + 2NH4+ 先通入气体Ⅱ（或后通气体Ⅰ） 降低电解质的熔融温度，降低能耗 2Cl－－2e－＝Cl2↑ 控制温度在370K～1123K间蒸馏

【解析】精选石灰石煅烧得到氧化镁、氧化亚铁、氧化钙和气体Ⅰ二氧化碳，固体加入氯化铵浸取后用双氧水氧化，确保亚铁离子转化为铁离子，再加入氧化钙调节pH，碱性条件下反应得到气体Ⅱ为氨气，并使铁离子、镁离子转化为沉淀，过滤，滤渣为氢氧化铁、氢氧化镁，过滤后的溶液以氯化钙为溶质，先通入足量的氨气，再通入适量的二氧化碳，得到氯化铵和碳酸钙，过滤得到滤液为氯化铵，沉淀为碳酸钙。

（1）该工艺中可以循环使用的物质是参加反应过程，反应后又生成的物质可以循环使用，流程图分析判断气体Ⅰ、气体Ⅱ分别为二氧化碳和氨气，可以循环使用，另外滤液NH4Cl也可以循环使用；（2）“碳化”时氯化钙溶液中通入氨气和二氧化碳生成碳酸钙和氯化铵，发生反应的离子方程式为Ca2+ + CO2 + 2NH3 + H2O＝CaCO3↓ + 2NH4+，氨气溶解度大，为保证溶解更多气体，该过程中先通入气体Ⅱ，再在碱性溶液中通入气体Ⅰ；（3）①电解过程中，加入氯化钙的目的是降低电解质的熔融温度，降低能耗；②铁为活泼金属，电解氯化钠制钠时不能作为阳极，故石墨电极为阳极，发生的电极反应方程式为2Cl－－2e－＝Cl2↑；③电解得到的Na中约含1%的Ca，除去其中少量Ca的方法为控制温度在370K～1123K间蒸馏。