Question

【题目】纳米碳酸钙是一种广泛应用于塑料、食品、医药、饲料等行业的重要无机填料。以磷石膏钙渣为原料制取高品质纳米碳酸钙的工艺流程如下：

已知某磷石膏钙渣的主要成分及其含量如下表所示。

CaO	P2O5	SO3	Fe2O3	Al2O3	SiO2	烧失量
47.70%	1.60%	1.77%	0.041%	0.0027%	9.85%	37.69%

请回答下列问题：

（1）对磷石膏钙渣进行酸溶的目的是获得机制CaCl2溶液，为了提高溶出率，可以采取的措施有___________(填字母)。

A．粉碎磷石膏钙渣 B．增大盐酸浓度 C．适当降低温度 D．缩短酸溶时间

（2）为了探究酸溶的工艺条件,称取6 份各50g磷石膏钙渣，分别用不同浓度盐酸进行溶解，反应时间为30 min,测得滤液中钙溶出率的结果如图所示，最适宜的盐酸浓度为___________。

（3）精制是向粗制CaCl2溶液中通入氨气,控制溶液的pH,主要除去___________(填金属阳离子)。

（4）碳化时，先将精制CaCl2溶液稀释至一定体积，控制反应温度以及NH3和CO2 的通入量,此过程中，通入气体有先后顺序,应先通入气体的化学式___________(填化学式);碳化时发生反应的化学方程式为___________________________________________。

（5）把CaCO3浊液滴入1.0mol·L-1 的Na2SO3溶液中，能否产生CaSO3沉淀?___________。若不能,说明原因;若能,请从定量的角度简述判断依据：___________________________________。[已知：Ksp(CaSO3)=1.4×10-7，Ksp(CaCO3)=2.8×10-9

（6）试设计简单的实验方案,判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级：___________。

Answer 1

【答案】 AB 4.0 mol·L-1 Fe3+、Al3+ NH3 CaCl2+H2O+2NH3+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl 能 由=50 可知,当CaSO3与CaCO3 的混合液中c(SO32-)>50c(CO32-)时．即发生由CaCO3向CaSO3的转变 取少量样品和水混合形成分散系．用一束光照射,若出现一条光亮的通路，则是纳米级．否则不是

【解析】(1)对磷石膏钙渣进行酸溶的目的是获得机制CaCl2溶液，为了提高溶出率，可以采取的措施有将磷石膏钙渣粉碎、增大盐酸浓度、适当升高温度、延长酸溶时间等，故选AB；

(2)根据图示，盐酸的浓度为4.0mol/L时，滤液中钙溶出率已经较大，再增大盐酸浓度，钙溶出率增加缓慢，成本上不划算，故答案为：4.0mol/L；

(3)向粗制CaCl2溶液中通入氨气，控制溶液的pH，主要是使Fe3+、Al3+形成沉淀而除去，故答案为：Fe3+、Al3+；

(4)碳化时，先将精制CaCl2溶液稀释至一定体积，控制反应温度以及NH3和CO2的通入量，由于二氧化碳在水中的溶解度减小，而氨气极易溶于水，因此先通入氨气，后通入二氧化碳；碳化时氯化钙与二氧化碳和氨气反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵，反应的化学方程式为CaCl2+H2O+2NH3+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl，故答案为：NH3；CaCl2+H2O+2NH3+CO2=CaCO3↓+2NH4Cl；

(5)由==50知，当CaSO3与CaCO3的混合液中c(SO32-)＞50c(CO32-)时，即发生由CaCO3向CaSO3的转变，把CaCO3浊液滴入0.1mol/L的Na2SO3溶液中时，溶液中的c(Ca2+)与c(SO32-)之积大于Ksp(CaSO3)，生成CaSO3沉淀，导致溶液中c(Ca2+)减小，使CaCO3的沉淀溶解平衡CaCO3Ca2++CO32-向着溶解的方向移动，导致CaCO3溶解，故答案为：能，由 =50知，当CaSO3与CaCO3的混合液中c(SO32-)＞50c(CO32-)时，即发生由CaCO3向CaSO3的转变；

(6)判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级，可以根据胶体的性质检验，方法为取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级，否则不是，故答案为：取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级，否则不是。