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实验室以工业废渣（主要含CaSO4•2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制取轻质CaCO3和（NH4）2SO4晶体，其实验流程如图：
（1）室温下，反应CaSO4（s）+CO2-3（aq）⇌CaCO3（s）+SO2-4（aq）达到平衡，则溶液中c（SO2-4）c（CO2-3）=1.6×1041.6×104[Ksp（CaSO4）=4.8×10-5，Ksp（CaCO3）=3×10-9]。
（2）将氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得（NH4）2CO3溶液，其离子方程式为 HCO-3+NH3•H2O=NH+4+CO2-3+H2OHCO-3+NH3•H2O=NH+4+CO2-3+H2O；浸取废渣时，向（NH4）2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是 增加溶液中CO2-3的浓度，促进CaSO4的转化增加溶液中CO2-3的浓度，促进CaSO4的转化。
（3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60～70℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转换率下降，其原因是 温度过高，碳酸铵分解温度过高，碳酸铵分解；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有 加快搅拌速率加快搅拌速率。
（4）滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制取CaCl2溶液的实验方案：
①以下两空为单选题：
用盐酸溶解轻质CaCO3最适宜的操作为 AA，待 CC后过滤得滤渣2
A．在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣
B．在搅拌下向滤渣中分批加入足量稀盐酸
C．观察不到气泡产生
D．固体全部溶解
滤渣2的主要成分为 SiO2SiO2和 过量的滤渣过量的滤渣。
②请补充后续操作：向滤液中分批加入少量的氢氧化钙，用pH、试纸测量溶液的pH，当pH介于5-8.5时，完全除去铁离子、铝离子，过滤，可得到CaCl2溶液向滤液中分批加入少量的氢氧化钙，用pH、试纸测量溶液的pH，当pH介于5-8.5时，完全除去铁离子、铝离子，过滤，可得到CaCl2溶液[已知pH=5时Fe（OH）3和Al（OH）3沉淀完全；pH=8.5时Al（OH）3开始溶解。实验中必须使用的试剂：pH试纸和Ca（OH）2]。
CO
2
-
3
SO
2
-
4
c
（
S
O
2
-
4
）
c
（
C
O
2
-
3
）
HCO
-
3
NH
+
4
CO
2
-
3
HCO
-
3
NH
+
4
CO
2
-
3
CO
2
-
3
CO
2
-
3
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】1.6×104；+NH3•H2O=++H2O；增加溶液中的浓度，促进CaSO4的转化；温度过高，碳酸铵分解；加快搅拌速率；A；C；SiO2；过量的滤渣；向滤液中分批加入少量的氢氧化钙，用pH、试纸测量溶液的pH，当pH介于5-8.5时，完全除去铁离子、铝离子，过滤，可得到CaCl2溶液
HCO
-
3
NH
+
4
CO
2
-
3
CO
2
-
3
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：35引用：1难度：0.4
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
