Question

（2008?揭陽一模）最近，我國利用生產(chǎn)磷銨排放的廢渣磷石膏制取硫酸并聯(lián)產(chǎn)水泥的技術(shù)研究獲得成功．具體生產(chǎn)流程如下：
回答下列問題：
（1）若操作a、操作b均在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，則操作a時(shí)用到的玻璃儀器有

漏斗、玻璃棒、燒杯

；進(jìn)行操作b時(shí)需注意

低溫蒸發(fā)結(jié)晶

．
（2）裝置a用磷酸吸收NH₃．若該過程在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，請(qǐng)畫出裝置a的示意圖．
（3）熱交換器是實(shí)現(xiàn)冷熱交換的裝置．化學(xué)實(shí)驗(yàn)中也經(jīng)常利用熱交換來實(shí)現(xiàn)某種實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�如氣、液熱交換時(shí)通常使用的儀器是

冷凝管

．
（4）固體A為生石膏（CaSO₄?2H₂O）和不含結(jié)晶水且高溫時(shí)也不分解的雜質(zhì)．生石膏在120℃時(shí)失水生成熟石膏（2CaSO₄?H₂O），熟石膏在200℃時(shí)失水生成硫酸鈣．為測(cè)定固體A中生石膏的含量，某科研小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：稱取固體A 180g置于坩堝中加熱，加熱過程中固體質(zhì)量隨溫度變化記錄如圖：實(shí)驗(yàn)中每次對(duì)固體稱量時(shí)須在冷卻后進(jìn)行．為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性，固體冷卻時(shí)必須防止

吸水

．將加熱到1400℃時(shí)生成的氣體通入品紅溶液中，品紅褪色．寫出1400℃時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式

2CaSO₄

1400℃  .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑

．③固體A中生石膏的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

95.6%

．

Answer 1

分析：（1）實(shí)現(xiàn)固體和液體分離的方法是過濾，磷酸受熱容易分解；
（2）磷酸和氨氣極易反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生倒吸的危險(xiǎn)；
（3）冷凝管能實(shí)現(xiàn)氣、液熱交換；
（4）對(duì)失水后的晶體進(jìn)行冷卻時(shí)必須防止吸水，否則會(huì)導(dǎo)致結(jié)果有誤差，能使品紅溶液褪色的氣體為二氧化硫，根據(jù)加熱熟石灰至200℃時(shí)，生石灰變?yōu)闉榱蛩徕}，采用差量法進(jìn)行計(jì)算生石膏的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）操作a實(shí)現(xiàn)固體和液體分離的方法是過濾，用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯，磷酸受熱容易分解，所以在結(jié)晶時(shí)應(yīng)采用低溫蒸發(fā)結(jié)晶，故答案為：漏斗、玻璃棒、燒杯；低溫蒸發(fā)結(jié)晶；
（2）磷酸和氨氣極易反應(yīng)，為防止反應(yīng)過于迅速會(huì)產(chǎn)生倒吸的危險(xiǎn)，要采用防倒吸裝置，故答案為：
（如圖或其他能防止氨氣倒吸的裝置）；
（3）能實(shí)現(xiàn)氣、液熱交換的裝置是冷凝管，下口進(jìn)水傷口處誰，氣體和水流方向相反，故答案為：冷凝管；
（4）①對(duì)失水后的晶體進(jìn)行冷卻時(shí)必須防止吸水，否則會(huì)導(dǎo)致結(jié)果有誤差，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以加熱到1400℃時(shí)，硫酸鈣分解產(chǎn)生了二氧化硫，即
2CaSO₄

1400℃  .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑，設(shè)固體A中含有生石膏的質(zhì)量為m，則
CaSO₄?2H₂0

200℃  .

CaSO₄+2H₂0  固體質(zhì)量減少量
172                           36
m                           180g-144g

172

m

=

36

180g-144g

解得：m=172g，所以固體A中生石膏的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

172g

180g

×100%=95.6%，故答案為：95.6%．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道綜合題目，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，難度較大．