Question

【題目】納米CaCO3作為工業上重要的無機填充材料,廣泛應用于橡膠、塑料、涂料、油墨和造紙等行業。某化學興趣小組在實驗室中利用下列裝置模擬工業制備納米CaCO3.

請回答下列問題:

（1）儀器甲的名稱是________,在該實驗中,其作用是_____.

（2）將上述接口連接順序補充完整:a ；b ；d 。__________

（3）裝置D中選擇的試劑是__________(填序號,下同),裝置E中選擇的試劑是__________

①飽和Na2CO3溶液 ②飽和NaHCO3溶液 ③無水CaCl2固體 ④堿石灰

（4）裝置C中發生反應的離子方程式為__________

（5）隨著氣體的通入，三頸燒瓶中產生白色沉淀且逐漸增多,但一段時間后,白色沉淀逐漸減少,其可能的原因為_______(結合化學用語解釋)。

（6）當生成5g沉淀時,理論上消耗兩種氣體(標準狀況下)的總體積可能為_________

（7）已知:常溫下，Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(CaSO3)=1.4×10-7。向濃度為1.0mol/L的Na2SO3溶液中加入納米CaCO3,若使CaCO3向CaSO3轉化,則該混合液中c(SO32-)/c(CO32-)的值(x)的取值范圍為__________。

Answer 1

【答案】 干燥管 防止倒吸 fge、c、h ② ③ Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+ CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水 3.36L、7.84L x>50

【解析】根據裝置圖及使用的試劑可知，A是生成二氧化碳的裝置；B是生成氨氣的裝置；C是生成碳酸鈣沉淀的裝置；生成的二氧化碳中混有氯化氫，可以通過D裝置除去，E裝置可以防止未反應的氨氣污染空氣。

(1)根據圖示，儀器甲為干燥管，在該實驗中，干燥管可以防止三頸燒瓶中氣體的壓強變化引起的倒吸，故答案為：干燥管；防止倒吸；

(2)根據上述分析，生成的二氧化碳和氨氣通入C中反應生成碳酸鈣，通過D除去二氧化碳中的氯化氫，尾氣用E吸收，上述接口連接順序為:a→f→g→e；b→c；d →h，故答案為：f→g→e；c；h；

(3)裝置D是除去二氧化碳中的氯化氫，可以選擇飽和NaHCO3溶液，裝置E是吸收未反應的氨氣，可以選用無水CaCl2固體，故答案為：②；③；

(4)裝置C中氯化鈣和氨氣、二氧化碳反應生成氯化銨和碳酸鈣，反應的離子方程式為Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+，故答案為：Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+；

(5)碳酸鈣能夠被過量的二氧化碳轉化為碳酸氫鈣，CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水，因此隨著氣體的通入，三頸燒瓶中產生白色沉淀且逐漸增多，但一段時間后，白色沉淀逐漸減少，故答案為：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水；

(6)n(CaCl2)=0.2L×0.5 mol/L=0.1mol，5g碳酸鈣沉淀的物質的量==0.05mol，根據Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+可知，當氯化鈣過量，消耗氨氣0.1mol，二氧化碳0.05mol，共消耗氣體0.15mol，標準狀況下的體積=0.15mol×22.4L/mol=3.36L；但通入的氣體過量將生成的部分碳酸鈣溶解，則生成0.1mol碳酸鈣消耗氨氣0.2mol，二氧化碳0.1mol，溶解0.05mol碳酸鈣需要消耗0.05mol二氧化碳，共消耗氣體0.35mol，標準狀況下的體積=0.35mol×22.4L/mol=7.84L，故答案為：3.36L、7.84L；

(7)向濃度為1.0mol/L的Na2SO3溶液中加入納米CaCO3，若使CaCO3向CaSO3轉化需要滿足c(SO32-) c(Ca2+)＞Ksp(CaSO3)，即c(SO32-)＞Ksp(CaSO3)，則＞==50，故答案為：x>50。