Question

5．以电石渣（主要成分是Ca（OH）₂，含SiO₂以及其它少量杂质）为原料生产氯酸钾联合生产碳酸钙的流程如图1，回答下列问题：

（1）电石渣溶于水形成电石渣浆时发生的主要反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+SiO₂ =CaSiO₃+H₂O
（2）氯化过程的温度控制在75～80℃，该过程主要反应的离子方程式为：3Cl₂+6OH^-=ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O
（3）该流程中加入活性炭的作用是吸附氯气，防止在后续实验中氯气逸出污染环境
（4）碳化过程中，先向溶液中通入氨气，再通入CO₂．
①实验室通常采用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气．某学习小组选取如图2所给部分装置制取并收集纯净的氨气．

如果按气流方向连接各仪器接口，你认为正确的顺序为a→g、h→e、d→i．其中与i相连漏斗的作用是防止倒吸．
②实验室中还可用固体氢氧化钠和浓氨水制取少量氨气如图3，最适合完成该实验的简易装置是A（填编号）

（5）副产品A的化学式为NH₄Cl．

Answer 1

分析 以电石渣（主要成分是Ca（OH）₂，含SiO₂以及其它少量杂质）为原料生产氯酸钾联合生产碳酸钙，电石渣加入水溶解，氢氧化钙和二氧化硅反应生成硅酸钙和水，氯气和碱反应温度控制在75～80℃生成氯酸钙、氯化钙和水，加入活性碳吸附过量的氯气，加入氯化钾发生复分解反应生成氯酸钾晶体，滤液中先向溶液中通入氨气，再通入CO₂，碳化过滤得到碳酸钙和副产品滤液A为氯化铵；
（1）电石渣主要成分是Ca（OH）₂，含SiO₂等杂质，SiO₂是酸性氧化物，都能与强碱Ca（OH）₂反应；
（2）由题意可知后面产物有氯酸钾，所以前面的氯化反应产物应该有ClO₃^-；
（3）活性炭具有吸附作用；
（4）①采用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气并收集纯净的氨气，依据装置图可知利用A发生装置制备氨气，气体中含有水蒸气，通过碱石灰干燥后采取向下排气法收集氨气，导气管短进长出，最后剩余氨气需要吸收防止污染空气，通过装置E吸收防止倒吸；
②浓氨水通过分液漏斗滴入固体氢氧化钠，氢氧化钠溶解放热，使一水合氨分解挥发得到氨气，氨气比空气轻用向下排空气法收集，注意导气管伸入试管底部；
（5）由碳化时通入NH₃和CO₂ 二者在水中能生成CO₃^2-和NH₄⁺，CO₃^2-再与Ca²⁺结合生成CaCO₃沉淀，可知溶液中阳离子为NH₄⁺，再根据前面几步可知阴离子主要是Cl^-．

解答 解：以电石渣（主要成分是Ca（OH）₂，含SiO₂以及其它少量杂质）为原料生产氯酸钾联合生产碳酸钙，电石渣加入水溶解，氢氧化钙和二氧化硅反应生成硅酸钙和水，氯气和碱反应温度控制在75～80℃生成氯酸钙、氯化钙和水，加入活性碳吸附过量的氯气，加入氯化钾发生复分解反应生成氯酸钾晶体，滤液中先向溶液中通入氨气，再通入CO₂，碳化过滤得到碳酸钙和副产品滤液A为氯化铵；
（1）电石渣主要成分是Ca（OH）₂，含SiO₂等杂质，SiO₂是酸性氧化物，都能与强碱Ca（OH）₂反应，故反应方程式为Ca（OH）₂+SiO₂ =CaSiO₃+H₂O，
故答案为：Ca（OH）₂+SiO₂ =CaSiO₃+H₂O；
（2）由题意可知后面产物有氯酸钾，所以前面的氯化反应产物应该有ClO₃^-，故反应方程式为6Cl₂+6Ca（OH）₂₌Ca（ClO₃）₂+5CaCl₂+6H₂O，反应的离子方程式为：3Cl₂+6OH^-=ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O，
故答案为：3Cl₂+6OH^-=ClO₃^-+5Cl^-+3H₂O；
（3）活性炭具有吸附作用，能吸附有毒气体Cl₂，防止在后续实验中氯气逸出污染环境，故答案为：吸附氯气，防止在后续实验中氯气逸出污染环境；
（4）①采用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气并收集纯净的氨气，依据装置图可知利用A发生装置制备氨气，气体中含有水蒸气，通过碱石灰干燥后采取向下排气法收集氨气，导气管短进长出，最后剩余氨气需要吸收防止污染空气，通过装置E吸收防止倒吸，装置连接顺序为aghedi，
故答案为：g；h；e；d；防止倒吸；
②浓氨水通过分液漏斗滴入固体氢氧化钠，氢氧化钠溶解放热，使一水合氨分解挥发得到氨气，氨气比空气轻用向下排空气法收集，注意导气管伸入试管底部，所以最适合完成该实验的简易装置是A，
故答案为：A；
（5）由碳化时通入NH₃和CO₂ 二者在水中能生成CO₃^2-和NH₄⁺，CO₃^2-再与Ca²⁺结合生成CaCO₃沉淀，可知溶液中阳离子为NH₄⁺，再根据前面几步可知阴离子主要是Cl^-，
故答案为：NH₄Cl．

点评 本题以工艺流程图为依托，综合考查了几种金属和非金属化合物的性质，同时考查了离子反应，解题的关键是分析好流程图，注意前后呼应相互联系，题目难度中等．