【答案】(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O. 加入盐酸,无气体生成。 (2)碱性弱、不引入新的杂质; 氢氧化铁。 (3)氨水浓度降低、二氧化碳溶解能力降低。 (4)Ca(OH)2。 (5)CO2。 (6)55.6t 【解答】解:
(1)溶解时,CaCO3、Fe2O3分别与盐酸反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O.判断样品已完全反应的实验现象是加入盐酸,无气体生成。
(2)除铁时,选用Ca(OH)2而不选用NaOH,氢氧化钙和氢氧化钠相比,价格低,来源广,且碱性弱,由于最终要制取碳酸钙,所以不引入新的杂质。所以选用Ca(OH)2而不选用NaOH其主要原因是Ca(OH)2价格低且来源广、碱性弱、不引入新的杂质;根据滤液最终转化为碳酸钙,可知过滤过程中除去的是铁元素对应的化合物,应该是氢氧化铁,所以过滤所得滤渣的主要成分为氢氧化铁。
(3)沉淀时,其他条件相同,反应温度对CaCO3产率的影响 图。高于35℃时,CaCO3产率下降的主要原因是 氨水浓度降低、二氧化碳溶解能力降低。
(4)分离时,所得滤液中含有氯化铵,由于铵根离子遇到可溶性碱生成氨气,所以可以选择加入碱,由于整个流程制备碳酸钙,所以加入氢氧化钙以便后期综合回收利用,所以向过滤所得滤液中加入 Ca(OH)2并加热,则可回收NH3。
(5)开始二氧化碳是生成物,后来是反应物,所以该实验中可以循环利用的物质有除H2O外,还有 CO2。 (6)设若要得到28t CaO,则至少需要含CaCO3 90%的石灰石的质量为x CaCO3
CaO+CO2↑
100 56 90%x 28t
=
x≈55.6t 故答案为:
(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O. 加入盐酸,无气体生成。 (2)碱性弱、不引入新的杂质; 氢氧化铁。 (3)氨水浓度降低、二氧化碳溶解能力降低。 (4)Ca(OH)2。 (5)CO2。 (6)55.6t