2020-2022年北京高考化学工业流程图讲解-【专家讲座】2023届高三化学专项复习

日9↓目z哇ε707 2022年北京高考18题)白云石的主要化学成分为CaMg(C03)2,还 含有质量分数约为2.1%的Fe203和1.0%的Si02。利用白云石 制备高纯度的碳酸钙和氧化镁，流程示意图如下 实验目的 道C0 液A 碳酸钙 碱式碳酸铜：Cu2(OH)2CO3 沉钙 产品 白云万 NH,C溶液 可以写成：Cu(OH)2CuCO 矿 娥烧 浸 渣C (NH):SO,落液 白云石：CaMg(C03)2 国体B 漫钢 NL)CO,溶液 滤液D 氧化镁 可以写成：CaCO3MgCO3 煅烧 产品 物盾 Ca(OH Mg(OHk CaCO MgCO Ke 55x10* 5.6.102 34x10 6.8×109 CaO比MgO易溶解； CaCO3溶解度比MgCO3小，易于沉淀折出 (1)白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为 CaMg(CO3)2 CaO+MgO+2C02↑ (2) NH4C用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。 o(NH.C) 氧化物(MO浸出率/% 产品中CC0,纯度/% 00 产品中Mg杂质含量/% 碳酸钙 /HC0月 Cx0 Mgo 计算值 实测值 (以MgCO,计) 产品 白云石 NH,C 21:1 98.4 1.1 99.1 99.7 矿样 浸 C 22:1 98.8 1.5 8.7 99.5 0.06 NH)S0,客减 国体B 24:1 99.1 6.0 952 97.6 220 浸镁 NHCO,溶液 氧化 备在：.M0浸山车=（浸出的MO质量/粗论保到的M0魔量）×100(M代表C■我M) 液D 沉镁 产品 机，C00,晚度计算值为选液A中%.接金邮以球线经衫式说沉时许黑的产品中C0纯发。 ①解释“浸钙”过程中主要浸出CaO的原因是 Ksp[Ca(OH)2]>Ksp[Mg(OH)2], 定量NH4C溶液中，CaO先浸出。 CaO、MgO CaO+H2O=Ca(OH)2 Fe2O3.SiO2 MgO+H2O=Mg(OH)2 Ca(OH)2的Ksp和CaO与水反应的平衡常数一致， CaO(sCa2+(aq)+02-(aq) 也就是说Ca(OH)2的Ksp相对大（溶解度大） 02-+H20=20H- 就相当于CaO比MgO与水反应更加容易。 CaO(s)+H2O(l)=Ca2+(aq)+20H-(aq) K=Ksp[Ca(OH)2]=C(Ca2*)C(OH-)2 (2) NH4C用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。 网NHC) 氧化物(MO)浸出串/% 产品中CaCO,纯度/% 产品中Mg杂顾含量/% 液A 碳酸钙 /m(CaO) CxO Mgo 计算值 实测值 (以MgCO计) 产品 自云石 H常 21:1 984 LI 99.1 97 时样 浸码 C 22:1 98.8 1.5 987 99.5 0.06 NH)SO常减 围体B 24:1 99.1 6.0 952 97.6 220 浸镁 NH:CO,客液 氧化镁 备注：.M0浸由车=（浸中的们黄量/组免样到的M0理量）×100%(M瓦表C浅g) D 沉镁 耀绕 产品 :,(0O纯度计界值为鸡凌A中与.提全邮以减线盘彩实这时计黑的产品中C00,纯观。 浸出时发生的反应为：CaO+2NH4CI=2NH3↑+CaCl2+H2O Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3+2NH4* ②沉钙反应的离子方程式为 C02 滤液A的主要成分： Ca2+Mg2+CI-NH3 NH3.H2O (2)NH4C1用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。 通C0 硫酸何 液A m(NH.CI) 氧化物(MO浸出率/% 产品中CaC0纯度/% 产品中Mg杂质含量/% 产品 (Ca0) Ca0 Mgo 计算值 实测值 (以MgCO计) 自云石 NH,C溶液 21:1 9%4 11 矿样 991 997 C NH)SO客 22:1 %8 15 987 99.5 0.05 (NH:CO,淳渡 液D 盖化 24:1 991 60 952 97.6 220 沉镁 烧 条往：13MO浸出车=（侵±的M0黄量/数之得到的MD嘴量）×100%(M气表Ca或3Mg》 实验目的：制备高纯 出。CC0地发计算值为选液A中钙、钱全革以减装盘到或优发时计幕出的产品中C0①03她发： 度的碳酸钙和氧化镁 “浸钙”过程不适宜选用n(NH4C):n(CaO)的比例为 24:1 Ksp[CaCO3】<Ksp[MgCO3】,优先析出CaCO3, 沉钙 过程中耗NH3且少量NH3挥发，减少MgCO3析出 ④产品中CaCO3纯度的实测值高于计算值的原因是 滤液A的主要成分： C02 主：Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4 Ca2+Mg2+Cl- 副：Mg2++2NH3+CO2+H2O=Mg