Question

(07年上海卷)將磷肥生產(chǎn)中形成的副產(chǎn)物石膏（CaSO₄?2H₂O）轉(zhuǎn)化為硫酸鉀肥料和氯化鈣水合物儲(chǔ)熱材料，無論從經(jīng)濟(jì)效益、資源綜合利用還是從環(huán)境保護(hù)角度看都具有重要意義。以下是石膏轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣的工藝流程示意圖。

（1）本工藝中所用的原料除CaSO₄?2H₂O、KCl外，還需要               等原料。

（2）寫出石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：               。

（3）過濾Ⅰ操作所得固體中，除CaCO₃外還含有             （填化學(xué)式）等物質(zhì)，該固體可用作生產(chǎn)水泥的原料。

（4）過濾Ⅰ操作所得濾液是(NH₄)₂SO₄溶液。檢驗(yàn)濾液中含有CO₃^2－的方法是：________。

（5）已知不同溫度下K₂SO₄在100g水中達(dá)到飽和時(shí)溶解的量如下表：

溫度（℃）	0	20	60
K2SO4溶解的量(g)	7.4	11.1	18.2

60℃時(shí)K₂SO₄的飽和溶液591g冷卻到0℃，可析出K₂SO₄晶體          g

（6）氯化鈣結(jié)晶水合物（CaCl₂?6H₂O）是目前常用的無機(jī)儲(chǔ)熱材料，選擇的依據(jù)是：
a  熔點(diǎn)較低（29℃熔化）    b  能導(dǎo)電    c  能制冷    d  無毒

（7）上述工藝流程中體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的是：                             。

 

Answer 1

答案：（1）CaCO₃  NH₃  H₂O
（2）CaSO₄＋CO₃^2－→CaCO₃↓＋SO₄^2－
（3）CaSO₄
（4）濾液中滴加鹽酸產(chǎn)生氣泡
（5）54g
（6）a  d
（7）碳酸鈣用于制水泥原料、硫酸鈣和氯化鉀轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣、氨在工藝中循環(huán)使用等（原子利用率高，沒有有害物質(zhì)排放到環(huán)境中） 

解析：此題是一道以工業(yè)生產(chǎn)為背景的實(shí)驗(yàn)題，考查了實(shí)驗(yàn)基本操作、離子檢驗(yàn)、溶解度計(jì)算等。從生產(chǎn)流程圖可以看出，所需原料除CaSO₄?2H₂O、KCl外，還需要氨氣、石灰石和水。硫酸鈣是微溶的，碳酸鈣是難溶的，因此石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后生成了碳酸鈣和硫酸銨，生成的碳酸鈣中混有石膏。碳酸根的檢驗(yàn)可用酸化的方法，若產(chǎn)生氣泡說明慮液中含有碳酸根。硫酸鉀飽和溶液在結(jié)晶過程中溶劑的量不不變，查表可知不同溫度下的溶解度，先求出591飽和液中含有的水是500g，在0℃可溶解硫酸鉀37g，所以析出晶體54g。作為儲(chǔ)熱材料，要求能在室溫左右的溫度下工作，且對(duì)人體無害，故選ad；綠色化學(xué)要求整個(gè)生產(chǎn)過程中不排放污染物，原子利用率高，因此生產(chǎn)流程中碳酸鈣用于制水泥原料、硫酸鈣和氯化鉀轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣、氨在工藝中循環(huán)使用。