Question

研究人员利用水解生成的盐酸和石灰石含少量、、、杂质生产医用二水合氯化钙晶体的简化工艺流程为图1：

已知：、完全沉淀的pH分别是、．

回答下列问题：

(1)滤渣A的主要成分是____________；操作X的方法为____________．

(2)控制在时水解的化学方程式为____________．

(3)含80%CaCCO₃的石灰石理论上最多能生成的质量为____________t，制得的二水合氯化钙晶体中存在的少量杂质可能是____________．

(4)尾气中含污染气体，利用图2所示电化学装置可吸收气体，从而减少大气污染，阳极的电极反应式为____________．

(5)制二水合氯化钙晶体所需热量可由甲醇燃烧提供，如图3为一定条件下与发生反应时，生成CO、或HCHO的能量变化图反应物和生成物已略去则的____________．

Answer

重结晶 NaCl

【解析】

(1)四氯化硅控制温度40°C，加入水过滤得到原硅酸，则发生水解反应生成原硅酸和氯化氢，过滤得到盐酸溶液，加入石灰石主要成分为CaCO3，且含少量Na+、Al3+、Fe3+、SO32-杂质离子，CaCO3和盐酸反应转化为CaCl2，SO32-转化为SO2，溶液中H+减少，调节溶液pH=7，Fe3+沉淀为氢氧化铁，过滤后的滤液中含有Na+、Al3+和Cl-，向滤液中加20%NaOH调节pH=12.5，生成氢氧化铝沉淀；

(2)过滤③滤液中主要为CaCl2、NaCl及未反应的NaOH，再加入盐酸酸化，将NaOH转化为NaCl，利用氯化钠、氯化钙溶解度受温度影响不同，采取重结晶析出CaCl2•2H2O，过滤、洗涤、干燥后得CaCl2•2H2O；
(3)根据Ca元素质量守恒计算m（CaCl2•2H2O）；最后利用氯化钠、氯化钙溶解度受温度影响不同，采取重结晶得到CaCl2•2H2O，可能含有少量NaCl；
(4)由电解池装置图，可知阳极上是二氧化硫失去电子，被氧化为硫酸根；
(5)根据盖斯定律，由图可知，1mol HCHO燃烧生成CO（g）、H2O（g）放出的热量为676kJ-283kJ-168kJ=225kJ，据此计算。

(1)由上述分析可知，滤渣A的主要成分是Al(OH)3；操作X的方法为：重结晶，故答案为：Al(OH)3；重结晶；

(2)四氯化硅水解生成原硅酸和氯化氢，反应方程式为：SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl，

故答案为：SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl；

(3)根据Ca元素质量守恒：n(CaCl2⋅2H2O)=n(CaCO3)，则m(CaCl2⋅2H2O)=n(CaCl2⋅2H2O)×M(CaCl2⋅2H2O)=100t×80%100g/mol×147g/mol=117.6t，最后利用氯化钠、氯化钙溶解度受温度影响不同，采取重结晶得到CaCl2⋅2H2O，可能含有少量NaCl，故答案为：117.6；NaCl；

(4)由电解池装置图，可知阳极上是二氧化硫失去电子，被氧化为硫酸根，电极反应式为：，故答案为：；

(5)根据盖斯定律，由图可知，1molHCHO燃烧生成CO(g)、H2O(g)放出的热量为676kJ−283kJ−168kJ=225kJ，则2HCHO(g)+O2(g)═2CO(g)+2H2O(g)的△H=−(2×225)kJ/mol=−450kJ/mol，故答案为：−450kJ/mol。