21.(2019·江苏扬州)由氯化钡废液(杂质为FeCl3及微量NaCl)制备产品BaC12•2H2O的流程如图。
(1)氯化钡废液属于 (填“纯净物”或“混合物”)。FeCl3中铁元素的化合价是 。
(2)煅烧石灰石制取生石灰的化学方程式为 ,生石灰变成熟石灰的过程是 过程(填“吸热”或“放热”),石灰水能使紫色石蕊试液变 色。石灰石和熟石灰中常用于改良酸性土壤的是 。
(3)用95%乙醇(C2H6O)洗涤滤渣可除微量NaCl.C2H6O由 种元素组成,是 化合物(填“有机”或“无机”)。C2H6O在O2中完全燃烧生成CO2和 。2个CO2分子可用化学符号表示为 。煤、氢气、乙醇三种燃料中,最清洁的是 。
(4)结合流程和表回答:工业上选择25℃而不选择5℃进行冷却结晶的主要原因是①滤液多次循环后,25℃与5℃结晶产品的总产率基本相同;② 。
表:每次结晶时,温度对产品纯度和产率的影响
冷却结晶的温度/℃
产品的纯度/%
产品的产率/%
5
99
72
25
99
60
【答案】(1)混合物 3
(2)CaCO3高温CaO CO2↑ 放热 蓝 熟石灰
(3)3 有机 H2O 2CO2 氢气
(4)节约成本(能耗低)
【解析】(1)氯化钡废液中含有水、氯化钡、氯化铁、氯化钠等物质,属于混合物。氯化铁中氯元素显—1价,根据化合物中元素化合价的代数和为零,则铁元素显 3价。(2)煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3高温CaO CO2↑。生石灰和水生成氢氧化钙的反应放出热量;石灰水显碱性,能使紫色石蕊试液变蓝色。石灰石和熟石灰能和酸反应,且价格便宜,常用于改良酸性土壤。(3)乙醇是由碳、氢、氧三种元素组成的;乙醇中含有碳元素,属于有机化合物。根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,则乙醇燃烧的产物是水和二氧化碳。2个二氧化碳分子可表示为2CO2。煤和乙醇燃烧都会产生二氧化碳,氢气燃烧的产物只是水,是最清洁的燃料。(4)降温至5℃多次循环时,加热升温需要更多的热量,降温至25℃多次循环时,可节约成本(能耗低)。