Question

18．硝酸銨鈣晶體[5Ca（NO₃）₂．NH₄NO₃.10H₂O]極易溶于水，是一種綠色的復合肥料．
（1）硝酸銨鈣晶體的溶液呈堿性，原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（用離子方程式表示）
（2）工業(yè)上生產(chǎn)硝酸銨鈣的方法是以硝酸浸取磷礦石得到的粗硝酸鈣（含硝酸鈣、磷酸鈣及硝銨）為原材料制備，其生產(chǎn)流程為圖1

①濾渣的主要成分是Ca₃（PO₄）₂（填化學式）
②加入適量的碳酸鈣后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O
③硝酸銨是一種易分解的物質(zhì)，保存和利用時，需控制子啊較低溫度，230～400℃時，它會分解生成空氣中含量最大的兩種氣體，其反應(yīng)的化學方程式為2NH₄NO₃$\frac{\underline{\;230～400℃\;}}{\;}$2N₂↑+O₂↑+4H₂O
（3）生產(chǎn)硝酸銨鈣工廠的廢水中常含有硝酸銨，目前常用原電解法凈化，工作原理如圖2所示（陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過）：
①陽極的電極反應(yīng)式為2H₂O-4e^-═4H⁺+O₂↑，I室可回收的產(chǎn)品為硝酸（填名稱）
②電解過程中Ⅱ室中溶液的pH增大（填“增大”“減少”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）硝酸銨鈣為復鹽，硝酸銨為強酸弱堿鹽，銨根離子水解顯酸性；
（2）粗硝酸鈣（含硝酸鈣、難溶物及硝酸）加水溶解，過濾得含硝酸鈣和硝酸的溶液，加入碳酸鈣與硝酸反應(yīng)生成硝酸鈣、水和二氧化碳氣體，再通入氨氣中和硝酸生成硝酸銨，最終所得的溶液為硝酸鈣和硝酸銨的混合溶液，蒸發(fā)結(jié)晶得到硝酸銨鈣[5Ca（NO₃）₂•NH₄NO₃•10H₂O]晶體；
（3）①根據(jù)膜電解法陽極上為水失電子發(fā)生的氧化反應(yīng)；Ⅰ室消耗氫氧根離子使酸性增強，與向陽極移動的硝酸根結(jié)合成硝酸；
②電解時，Ⅲ室為陰極應(yīng)為氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，消耗氫離子使堿性增強，與向陰極移動的銨根離子反應(yīng)生成氨氣，Ⅱ室中銨根離子濃度減小，據(jù)此分析．

解答 解：（1）硝酸銨鈣為復鹽，銨根離子水解顯酸性，則水解離子反應(yīng)為NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；
（2）①磷酸鈣為難溶于水的物質(zhì)，故濾渣的主要成分是磷酸鈣，化學式為Ca₃（PO₄）₂，故答案為：Ca₃（PO₄）₂；
②加入碳酸鈣與硝酸反應(yīng)生成硝酸鈣、水和二氧化碳氣體，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案為：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
③空氣中含量最大的兩種氣體分別是氮氣和氧氣，依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理得出硝酸銨分解方程式為：2NH₄NO₃$\frac{\underline{\;230～400℃\;}}{\;}$2N₂↑+O₂↑+4H₂O，
故答案為：2NH₄NO₃$\frac{\underline{\;230～400℃\;}}{\;}$2N₂↑+O₂↑+4H₂O；
（3）①膜電解法陽極上為水失電子發(fā)生的氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為2H₂O-4e^-═4H⁺+O₂↑，則Ⅰ室陽極消耗氫氧根離子使酸性增強，與向陽極移動的硝酸根結(jié)合成硝酸，所以Ⅰ室可回收的產(chǎn)品為硝酸；
故答案為：2H₂O-4e^-═4H⁺+O₂↑；硝酸；
②電解時，Ⅲ室為陰極應(yīng)為氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則消耗氫離子使堿性增強，與向陰極移動的銨根離子反應(yīng)生成氨氣，銨根離子水解顯酸性，Ⅱ室中銨根離子濃度減小，所以Ⅱ室PH增大，
故答案為：增大．

點評 本題主要考查了工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨鈣的原理及廢水的處理，意在考查考生閱讀新信息，處理新情況的能力，電解裝置的分析及其電極反應(yīng)式的書寫是易錯點，題目難度中等．