Question

白云石的主要成分是CaCO₃·MgCO₃，在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。

（1）

已知碳化反应是放热反应，化学方程式是Ca（OH）₂ + Mg（OH）₂ + 3CO₂CaCO₃ + Mg（HCO₃）₂ + H₂O，已知某次碳化时溶液中钙离子浓度随时间的变化如图所示。

①15 min之后钙离子浓度增大，原因是_______________（用化学方程式表示）。

②碳化温度保持在50℃-60℃。温度偏高不利于碳化反应，原因是           、           。温度偏低也不利于碳化反应，原因是                    。

（2）用白云石（主要含CaCO₃和MgCO₃）和废Al片制备七铝十二钙的工艺如图：

① 由流程知，锻粉中的氧化镁几乎不溶解，滤液1中的离子反应是                。

② 该工艺中不能用（NH₄）₂SO₄代替NH₄NO₃，原因是                        。

③ 用NaOH溶液可除去Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为                  。

④ 电解制备Al（OH）₃时，电极分别为Al片和石墨，阳极反应为                   。

Answer

（1）①CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2（2分）

②平衡逆向移动 Mg（HCO3）2分解（2分） 反应速率慢（2分）

（2）①Ca2++2NH3+CO2+H2O＝CaCO3↓+2NH4+（2分）

②加入（NH4） 2SO4会生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少（2分）

③Al2O3+2OH-＝2AlO2-+H2O

④2Al-6e-+3CO32-+3H2O＝2Al（OH）3↓+3CO2↑（2分）

【解析】

试题分析：（1）①15min之后钙离子浓度增大，原因是二氧化碳与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，反应的方程式为CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2；

②碳化反应是放热反应，温度过高，平衡逆向移动，二氧化碳的溶解度减小，且碳酸氢镁不稳定，不利于碳化反应；如温度过低，反应速率较小，也不利于不利于碳化反应，

（2）①在氨气的水溶液中通入CO2，形成碳酸根离子，碳酸根离子与钙离子结合生成碳酸钙沉淀，则滤液1中的离子反应是Ca2++2NH3+CO2+H2O＝CaCO3↓+2NH4+；

②由于加入（NH4） 2SO4会生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少，所以如果用（NH4）2SO4代替NH4NO3，会生成CaSO4沉淀引起Ca2+的损失；

③氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子反应为Al2O3+2OH-＝2AlO2-+H2O；

④用Al片和石墨作电极来制备Al（OH）3，故Al做阳极，石墨做阴极。由于溶液中含有碳酸根离子，阴离子向阳极移动，所以阳极反应为2Al-6e-+3CO32-+3H2O＝2Al（OH）3↓+3CO2↑。

考点：考查物质制备工艺流程图分析与判断