（12 分）以磷石膏（主要成分 C a S O _ 4，杂…——2015 高考化学第 16 题答案解析

【考点】1B：真题集萃；P8：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

【分析】磷石膏氨水的浆料中通入二氧化碳可生成碳酸盐或碳酸氢盐，过滤后滤液为硫酸铵、氨水，滤渣含有碳酸钙、 $\mathrm { S i O } _ { 2 } \setminus \mathrm { A l } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 3 }$ 等，高温煅烧生成硅酸钙、偏铝酸钙等，加入氯化铵溶液充分浸取，可生成硅酸、氢氧化铝、氯化钙等，氯化钙最终可生成碳酸钙，（1）由图象可知，经充分浸取， $\mathrm { ~ c ~ } \left( \mathrm { S O } _ { 4 } { } ^ { 2 } \right.$ ^﹣）逐渐增大，pH 逐渐减小，清液 $\mathrm { p H } > 1 1$ 时$\mathrm { C a S O _ { 4 } }$ 生成碳酸钙、铵根离子和硫酸根离子；为提高其转化速率，可进行搅拌并增大氨水浓度，增大 $\mathrm { ~ c ~ } \left( \mathrm { C O } _ { 3 } { } ^ { 2 \cdot } \right)$ ）；

> ②当清液 $\mathsf { p H }$ 接近 6.5 时，溶液酸性相对较强，可充分转化生成 $\mathrm { S O } _ { 4 } { } ^ { 2 \cdot }$ 并有 $\mathrm { H C O } _ { 3 } \cdot$ 生成，沉淀吸附 $\mathrm { S O } _ { 4 } { } ^ { 2 }$ ^﹣，可用盐酸酸化的氯化钡检验；

（3）随着浸取液温度上升，氯化铵水解程度增大，溶液酸性增强

【解答】解：磷石膏氨水的浆料中通入二氧化碳可生成碳酸盐或碳酸氢盐，过滤后滤液为硫酸铵、氨水，滤渣含有碳酸钙、 $\mathrm { S i O } _ { 2 } \setminus \mathrm { A l } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 3 }$ 等，高温煅烧生成硅酸钙、偏铝酸钙等，加入氯化铵溶液充分浸取，可生成硅酸、氢氧化铝、氯化钙等，氯化钙最终可生成碳酸钙，

> ①由图象可知，经充分浸取， $\mathrm { ~ \bf ~ c ~ } \left( \mathrm { S O } _ { 4 } { } ^ { 2 \mathrm { ~ - ~ } } \right)$ 逐渐增大，pH 逐渐减小，清液 $\mathrm { p H } > 1 1$ 时$\mathrm { C a S O _ { 4 } }$ 生成碳酸钙、铵根离子和硫酸根离子，反应的离子方程式为 $\mathrm { C a S O } _ { 4 } { + } 2 \mathrm { N H } _ { 3 } \cdot$ $\mathrm { H _ { 2 } O + C O _ { 2 } } \mathrm { = } \mathrm { C a C O _ { 3 } } \mathrm { + } 2 \mathrm { N H _ { 4 } } \mathrm { ^ { + } } \mathrm { + } \mathrm { S O _ { 4 } } \mathrm { ^ { 2 } } \mathrm { \cdot } \mathrm { + } \mathrm { H _ { 2 } O }$ 或 $\mathrm { C a S O _ { 4 } + C O _ { 3 } \mathrm { ^ { 2 } \cdot = C a C O _ { 3 } + S O _ { 4 } \mathrm { ^ { 2 } \cdot } } }$ ，为提高其转化速率，可进行搅拌并增大氨水浓度，增大 $\textbf { c } \left( \mathbf { C O } _ { 3 } ^ { 2 - } \right)$ ），而升高温度，氨气挥发，不能增大转化率，

故答案为： $\mathrm { C a S O _ { 4 } + 2 N H _ { 3 } \bullet H _ { 2 } O + C O _ { 2 } = C a C O _ { 3 } + 2 N H _ { 4 } \bullet + S O _ { 4 } \mathrm { ^ 2 \cdot + H _ { 2 } O } }$ 或 $\mathrm { C a S O _ { 4 } \mathrm { + C O _ { 3 } \mathrm { ^ { 2 } \cdot = } } }$ $\mathrm { C a C O } _ { 3 } { + } \mathrm { S O } _ { 4 } { } ^ { 2 } \cdot$ $\mathbf { A C } :$

> ②当清液 $\mathsf { p H }$ 接近 6.5 时，溶液酸性相对较强，可充分转化生成 $\mathrm { S O } _ { 4 } { } ^ { 2 }$ ^﹣并有 $\mathrm { H C O } _ { 3 }$ ^﹣生成，沉淀吸附 $\mathrm { S O } _ { 4 } { } ^ { 2 \cdot }$ ^﹣，可用盐酸酸化的氯化钡检验，方法是取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全，

故答案为： $\mathrm { S O } _ { 4 } { } ^ { 2 - } ; \mathrm { H C O } _ { 3 }$ ^﹣；取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全；

（3）随着浸取液温度上升，氯化铵水解程度增大，溶液酸性增强，则钙离子浓度增大，故答案为：浸取液温度上升，溶液中氢离子浓度增大，促进固体中钙离子浸出

【点评】本题为2015年江苏考题第16题，以实验流程的形成综合考查元素化合物知识，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，难度中等，注意把握提给信息以及相关物质的性质