Question

工業(yè)上向氨化的CaSO₄懸濁液中通入適量CO₂，可制取（NH₄）₂SO₄，其流程如圖所示，已知CaSO₄的K_sp=9.1×10^-6，CaCO₃的K_sp=2.8×10^-9，請回答：

（1）向甲中通入過量CO₂

 

（填“有”或“不”）利于CaCO₃和（NH₄）₂SO₄的生成，原因是

 

．
（2）直接蒸干濾液得到的（NH₄）₂SO₄主要含有的雜質(zhì)是

 

（填含量最多的一種）．
（3）鍋爐水垢中含有的CaSO₄，可先用Na₂CO₃溶液浸泡，使之轉(zhuǎn)化為疏松，易溶于酸的CaCO₃，而后用酸除去．
①CaSO₄轉(zhuǎn)化為CaCO₃的離子方程式為

 

．
②請分析CaSO₄轉(zhuǎn)化為CaCO₃的原理：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）CO₂與CO₃^2-反應(yīng)轉(zhuǎn)化為HCO₃^-；
（2）根據(jù)溶液中存在的離子分析；
（3）①Na₂CO₃與CaSO₄反應(yīng)生成CaCO₃和Na₂SO₄；
②根據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化原理分析．

解答： 解：（1）CO₂與CO₃^2-反應(yīng)轉(zhuǎn)化為HCO₃^-，從而使CO₃^2-濃度減小，不利于CaSO₄轉(zhuǎn)化為CaCO₃；所以通入過量的CO₂不利于CaCO₃和（NH₄）₂SO₄的生成，
故答案為：不；通入過量的CO₂會使CO₃^2-轉(zhuǎn)化為HCO₃^-，從而CO₃^2-濃度減小，不利于CaSO₄轉(zhuǎn)化為CaCO₃；
（2）已知溶液中存在CO₃^2-、SO₄^2-、NH₄⁺，所以直接蒸干濾液得到的（NH₄）₂SO₄主要含有的雜質(zhì)是（NH₄）₂CO₃，故答案為：（NH₄）₂CO₃；
（3）①Na₂CO₃與CaSO₄反應(yīng)生成CaCO₃和Na₂SO₄，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?CaCO₃（s）+SO₄^2-，
故答案為：CaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?CaCO₃（s）+SO₄^2-；
②已知CaSO₄的K_sp=9.1×10^-6，CaCO₃的K_sp=2.8×10^-9，CaSO₄存在沉淀溶解平衡CaSO₄（s）?Ca²⁺（aq）+SO₄^2-（aq），當(dāng)加入Na₂CO₃溶液后，CO₃^2-與Ca²⁺結(jié)合生成溶度積更小的CaCO₃沉淀，溶液中Ca²⁺濃度減少，使CaSO₄的溶解平衡向溶解的方向移動，從而轉(zhuǎn)化為CaCO₃，
故答案為：CaSO₄存在沉淀溶解平衡CaSO₄（s）?Ca²⁺（aq）+SO₄^2-（aq），當(dāng)加入Na₂CO₃溶液后，CO₃^2-與Ca²⁺結(jié)合生成溶度積更小的CaCO₃沉淀，溶液中Ca²⁺濃度減少，使CaSO₄的溶解平衡向溶解的方向移動．

點(diǎn)評：本題考查了工業(yè)生成硫酸銨方法，解答本題時要充分理解圖中提供的信息，只有理解了圖中信息才能對問題做出正確的判斷，本題難度不大．