Question

4．KNO₃是重要的化工產(chǎn)品，下面是一種已獲得專利的KN0₃制備方法的主要步驟：

（1）反應(yīng)工中，CaS0₄與NH₄ HCO₃的物質(zhì)的量之比為1：2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaSO₄+2NH₄HCO₃=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）反應(yīng)Ⅱ需在干態(tài)、加熱的條件下進(jìn)行，加熱的目的是分離NH₄Cl與K₂SO₄，加快化學(xué)反應(yīng)速率；
（3）從反應(yīng)Ⅳ所得混合物中分離出CaS0₄的方法是趁熱過濾，趁熱過濾的目的是防止KNO₃結(jié)晶，提高KNO₃的產(chǎn)率．
（4）整個流程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)有（NH₄）₂SO₄、CaSO₄、KNO₃（填化學(xué)式）．
（5）將硝酸與濃KC1溶液混合，也可得到KNO₃，同時生成等體積的氣體A和氣體B（NOCl），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NOCl．

Answer 1

分析 反應(yīng)Ⅰ中，CaSO₄與NH₄HCO₃的物質(zhì)的量之比為1：2，由流程題可知生成CaCO₃、（NH₄）₂SO₄和CO₂，過濾后在濾液的主要成分為（NH₄）₂SO₄，加入KCl，在干態(tài)、加熱的條件下進(jìn)行，分離出氯化銨，可得硫酸鉀，在濾液中加入硝酸鈣，可得到硫酸鈣和硝酸鉀，經(jīng)過濾、蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶可得硝酸鉀，以此解答該題．

解答 解：（1）反應(yīng)Ⅰ中，CaSO₄與NH₄HCO₃的物質(zhì)的量之比為1：2，由流程題可知生成CaCO₃、（NH₄）₂SO₄和CO₂，由質(zhì)量守恒可知反應(yīng)的方程式為CaSO₄+2NH₄HCO₃=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
故答案為：CaSO₄+2NH₄HCO₃=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）（NH₄）₂SO₄加入KCl，在干態(tài)、加熱的條件下進(jìn)行，可生成易分解的氯化銨，加熱時氯化銨分解生成氯化氫和氨氣，溫度降低又生成氯化銨，以此可分離出氯化銨，得硫酸鉀，且能加快反應(yīng)的速率；故答案為：分離NH₄Cl與K₂SO₄，加快化學(xué)反應(yīng)速率；
（3）從反應(yīng)Ⅳ所得混合物中分離出CaSO₄的方法是趁熱過濾，趁熱過濾的目的是防止KNO₃結(jié)晶，提高KNO₃的產(chǎn)率，
故答案為：防止KNO₃結(jié)晶，提高KNO₃的產(chǎn)率；
（4）整個流程中，可循環(huán)利用的物質(zhì)除（NH₄）₂SO₄外，還有CaSO₄、KNO₃，故答案為：（NH₄）₂SO₄、CaSO₄、KNO₃；
（5）硝酸與濃KC1反應(yīng)生成硝酸鉀和氯氣以及NOCl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HNO₃+3KCl=NOCl↑+Cl₂↑+3KNO₃++2H₂O，
故答案為：4HNO₃+3KCl=NOCl↑+Cl₂↑+3KNO₃++2H₂O．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的制備實驗方案的設(shè)計，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰�和計算能力的考查，為高考常見題型，注意根據(jù)流程圖把握實驗的原理和操作方法，難度較大．