Question

9．已知粗鹽水含MgCl₂6.80mol/m³，含CaCl₂3.00mol/m³．向粗鹽水中加入Ca（OH）₂除鎂離子：MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂然后加入Na₂CO₃除鈣離子．
（1）處理上述粗鹽水10m³，至少需要加Na₂CO₃10388g；
（2）如果用碳酸化尾氣（含NH₃體積分數為0.100、CO₂體積分數0.040）代替碳酸鈉，發生如下反應：Ca²⁺+2NH₃+CO₂+H₂O═CaCO₃↓+2NH₄⁺處理上述10m³粗鹽水至少需要通入54880L（標準狀況）碳酸化尾氣．

Answer 1

分析 （1）粗鹽水10m³，則該粗鹽水中n（MgCl₂ ）=6.80mol/m³×10m³=68mol，n（CaCl₂）=3.00mol/m³×10m³=30mol，根據MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂知氯化鎂生成氯化鈣物質的量為n（MgCl₂ ）=n（CaCl₂）=68mol，則總的n（CaCl₂）=68mol+30mol=98mol，氯化鈣和碳酸鈉反應時以1：1反應，則需要碳酸鈉物質的量為98mol，根據m=nM計算碳酸鈉質量；
（2）反應中NH₃、CO₂按物質的量之比2：1反應，而碳酸化尾氣中NH₃、CO₂的物質的量之比為0.1：0.04=2.5：1，故反應中氨氣有剩余，根據鈣離子物質的量計算二氧化碳的物質的量，結合二氧化碳的體積分數計算碳酸化尾氣的體積．

解答 解：（1）粗鹽水10m³，則該粗鹽水中n（MgCl₂ ）=6.80mol/m³×10m³=68mol，n（CaCl₂）=3.00mol/m³×10m³=30mol，根據MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂知氯化鎂生成氯化鈣物質的量為n（MgCl₂ ）=n（CaCl₂）=68mol，則總的n（CaCl₂）=68mol+30mol=98mol，氯化鈣和碳酸鈉反應時以1：1反應，則需要碳酸鈉物質的量為98mol，m（Na₂CO₃）=nM=98mol×106g/mol=10388g，故答案為：10388；
（2）加入的碳酸鈉除鈣離子，溶液中n（Ca²⁺）=n（Na₂CO₃）=98mol，反應中NH₃、CO₂按物質的量之比2：1反應，而碳酸化尾氣中NH₃、CO₂的物質的量之比為0.1：0.04=2.5：1，故反應中氨氣有剩余，根據Ca²⁺+2NH₃+CO₂+H₂O→CaCO₃↓+2NH₄⁺，可知需要二氧化碳為98mol，故需要碳酸化尾氣的體積為98mol×22.4L/mol÷0.04=54880L，
故答案為：54880．

點評 本題考查化學方程式有關計算，為高頻考點，明確各個物理量之間關系是解本題關鍵，注意原子守恒的靈活運用，題目難度不大．