以工業副產品石膏(主要成分是CaSO4為原料可制備CaCO3。CaCO3有球霰石、方解石等多種形態,其中球霰石廣泛應用于油墨、生物材料等領域。
(1)制備CaCO3時,將石膏與水配成懸濁液,再向其中通入NH3、CO2(不考慮石膏中雜質的反應)。
①配制懸濁液時,保持溫度不變,為使石膏充分分散在水中,可采取的措施是 粉碎石膏粉碎石膏、攪拌攪拌(填兩點)。
②制備時溫度不宜過高,原因是 溫度過高,氨氣和二氧化碳的溶解度小,影響產率溫度過高,氨氣和二氧化碳的溶解度小,影響產率。
③制備可是(NH4)2CO3與CaSO4發生復分解反應,(NH4)2CO3與CaSO4反應生成CaCO3的化學方程式為 (NH4)2CO3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4(NH4)2CO3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4。理論上參加反應的CO2與NH3的質量比為 22:1722:17。
④若石膏中CaSO4的質量分數為85%,取160g石膏進行反應,計算理論上可制得CaCO3的質量(寫出計算過程)。
(2)反應生成的CaCO3中球霰石與方解石的質量分數與反應時間的關系如圖-1所示。由圖示信息得出的結論是 在一定條件下,隨著反應時間的增加,碳酸鈣的球霰石形態會轉化為方解石形態在一定條件下,隨著反應時間的增加,碳酸鈣的球霰石形態會轉化為方解石形態。
?
(3)反應時加入某表面活性劑可增加產物中球霰石的含量,該表面活性劑一端帶正電荷,另一端為排斥水分子的疏水基團,可與球霰石形成兩種吸附作用,如圖-2所示。
①兩種吸附分別為離子對吸附和離子交換吸附。離子對吸附:球霰石表面的CO2-3帶負電,表面活性劑通過帶正電的一端吸附于球霰石表面;離子交換吸附:球霰石表面的Ca2+帶正電,表面活性劑中帶正電的一端可取代球霰石表面的Ca2+,并吸附于球霰石表面,圖-2中表示離子對吸附的是 AA(填“A”或“B”)。
②有研究認為,球霰石轉化為方解石經歷了球霰石溶解、再沉淀為方解石的過程。表面活性劑能增加產物中球霰石的含量,原因是 表面活性劑通過兩種吸附作用覆蓋在球霰石表面,阻礙球霰石的溶解表面活性劑通過兩種吸附作用覆蓋在球霰石表面,阻礙球霰石的溶解。
C
O
2
-
3
【考點】物質的相互轉化和制備.
【答案】粉碎石膏;攪拌;溫度過高,氨氣和二氧化碳的溶解度小,影響產率;(NH4)2CO3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4;22:17;在一定條件下,隨著反應時間的增加,碳酸鈣的球霰石形態會轉化為方解石形態;A;表面活性劑通過兩種吸附作用覆蓋在球霰石表面,阻礙球霰石的溶解
【解答】
【點評】
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發布:2024/5/13 8:0:8組卷:433引用:1難度:0.4
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