电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含有MgO等杂质]是一种工业废渣,以它为原料可生产纳米碳酸钙,制备方案如下:

已知:①NH4Cl溶液显酸性;
②“浸取”时的主要反应为Ca(OH)2+2NH4Cl═CaCl2+2NH3•H2O;
③“碳化”时的主要反应为CaCl2+2NH3•H2O+CO2═CaCO3↓+2NH4Cl+H2O。
(1)电石渣久置在空气中会产生一定量的碱式碳酸钙[Ca3(OH)2(CO3)n],化学式中的n为 22。
(2)用不同质量分数的NH4Cl溶液浸取电石渣时,Ca元素提取率和Mg元素去除率的数值如图-2所示,你认为较适宜的NH4Cl质量分数是 20%20%。

(3)浸取时,向浸取液中滴加氨水调节pH,将镁元素全部沉淀,则操作1为 过滤过滤(填操作名称)。
(4)工业上将操作1所得溶液碱化后,进行喷雾碳化,碳化塔的构造如图-3所示,CO2从 AA处通入(填“A”或“B”),其目的是 能使二氧化碳和碱化液充分接触,反应更快、更充分能使二氧化碳和碱化液充分接触,反应更快、更充分。
(5)测得不同温度下碳化反应所需时间如下表(其他条件相同):
温度 | 反应液浑浊所需时间(单位:秒) | 反应完全所需时间(单位:分钟) |
20℃ | 480 | >180 |
40℃ | 120 | 180 |
60℃ | 1 | 50 |
80℃ | 1 | 68 |
温度过高时反应完全所需时间更长或温度过高时氨水易分解等
温度过高时反应完全所需时间更长或温度过高时氨水易分解等
(写出一条即可)。(6)该工艺流程的核心反应在“浸取”和“碳化”这两步,请书写由Ca(OH)2制备碳酸钙的总反应方程式
Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O
。结合制备方案判断可循环利用的物质为 NH4Cl
NH4Cl
(7)用电石渣[Ca(OH)2质量分数92.5%]制备1tCaCO3,计算所需电石渣的质量(写出计算过程)。
【答案】2;20%;过滤;A;能使二氧化碳和碱化液充分接触,反应更快、更充分;温度过高时反应完全所需时间更长或温度过高时氨水易分解等;Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;NH4Cl
【解答】
【点评】
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