Question

制纯碱包括石灰石分解、粗盐水精制、氨盐水碳酸化等基本步骤。完成下列计算：

（1）CaCO₃质量分数为0.90的石灰石100kg完成分解产生CO₂             L(标准状况下)。

（2）石灰窑中，该石灰石100kg与焦炭混合焙烧，产生CO₂ 29120L(标准状况下)，如果石灰石中碳酸钙完全分解，且焦炭完全燃烧，不产生CO，则焦炭的物质的量为                 mol。

（3）已知粗盐水含MgCl₂ 6.80mol/m³，含CaCl₂ 3.00mol/m³。向粗盐水中加入Ca(OH)₂除镁离子：MgCl₂+Ca(OH)₂=Mg(OH)₂↓+CaCl₂，然后加入Na₂CO₃除钙离子。处理上述粗盐水10m³，至少需要加Na₂CO₃         g。

（4）如果用碳酸化尾气（含NH₃体积分数为0.100、CO₂体积分数0.040）代替碳酸钠，发生如下反应：Ca²⁺+2NH₃+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄⁺。处理上述10m³粗盐水至少需要通入         L(标准状况下)碳酸化尾气。

Answer

（8分，每空2分）（1）20160； （2）400； （3）10388； （4）54880；

【解析】

试题分析：（1）n(CaCO3)==900mol，根据C原子守恒得n（CO2）=n（CaCO3）=900mol，V（CO2）=nVm=900mol×22.4L/mol=20160L；（2）n（CaCO3）==900mol，根据C原子守恒得碳酸钙生成n（CO2）=n（CaCO3）=900mol，产生的总n(CO2)==1300mol，则C生成的二氧化碳物质的量为1300mol-900mol=400mol，根据C原子守恒得n(C)=n(CO2)=400mol；（3）粗盐水10m3，则该粗盐水中n(MgCl2)=6.80mol/m3×10m3=68mol，n(CaCl2)=3.00mol/m3×10m3=30mol，根据MgCl2+Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+CaCl2知氯化镁生成氯化钙物质的量为n(MgCl2)=n(CaCl2)=68mol，则总的n(CaCl2)=68mol+30mol=98mol，氯化钙和碳酸钠反应时以1：1反应，则需要碳酸钠物质的量为98mol，m(Na2CO3)=nM=98mol×106g/mol=10388g；（4）加入的碳酸钠除钙离子，溶液中n(Ca2+)=n(Na2CO3)=98mol，反应中NH3、CO2按物质的量之比2：1反应，而碳酸化尾气中NH3、CO2的物质的量之比为0.1：0.04=2.5：1，故反应中氨气有剩余，根据Ca2++2NH3+CO2+H2O→CaCO3↓+2NH4+，可知需要二氧化碳为98mol，故需要碳酸化尾气的体积为98mol×22.4L/mol÷0.04=54880L。

考点：考查化学方程式有关计算