Question

為綜合利用生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品CaSO₄，某化工廠設(shè)計(jì)了如圖制備（NH₄）₂SO₄的工藝流程：
（1）此流程中，在沉淀池發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為CO₂+2NH₃+CaSO₄+H₂O═CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄在煅燒爐中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

；該工藝中可循環(huán)使用的X為

 

（填化學(xué)式）；副產(chǎn)品Y有何用途

 

（填一種即可）．
（2）從貯液池中獲得（NH₄）₂SO₄晶體要進(jìn)行操作b，操作b是

 

．若經(jīng)過(guò)一定處理后的貯液池中，形成30℃時(shí)（NH₄）₂SO₄的飽和溶液，則此時(shí)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

（已知30℃時(shí)硫酸銨的溶解度為78g）．
（3）欲制備6.6t （NH₄）₂SO₄晶體，理論上需要CaSO₄多少噸．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解性和溶解度的關(guān)系,鹽的化學(xué)性質(zhì),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：物質(zhì)的制備

分析：（1）根據(jù)流程圖分析煅燒爐中發(fā)生反應(yīng)并用化學(xué)方程式表示出來(lái)．根據(jù)沉淀池內(nèi)的反應(yīng)可知，過(guò)濾出的濾渣碳酸鈣進(jìn)入煅燒爐，高溫下分解；進(jìn)一步結(jié)合反應(yīng)的生成物及流程圖的提示信息，判斷循環(huán)利用的物質(zhì)并寫出化學(xué)式．沉淀池需要不斷通入氣體氨氣和二氧化碳，所以碳酸鈣分解出的二氧化碳?xì)怏w就可以通入沉淀池進(jìn)行循環(huán)利用；
（2）根據(jù)硫酸銨由溶液中結(jié)晶析出的方法是冷卻熱飽和溶液的方法進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)硫酸銨的質(zhì)量求出硫酸鈣的質(zhì)量即可．

解答：解：（1）過(guò)濾出的濾渣碳酸鈣進(jìn)入煅燒爐高溫下分解生成氧化鈣和二氧化碳：CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑；流程圖的提示沉淀池需要不斷通入氣體氨氣和二氧化碳，碳酸鈣分解出二氧化碳?xì)怏w，所以通入沉淀池進(jìn)行循環(huán)利用的氣體X應(yīng)是二氧化碳?xì)怏w；得到的副產(chǎn)品是氧化鈣，氧化鈣能和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，所以可用做干燥劑；故填：CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑；CO₂；做干燥劑；
（2）使硫酸銨從溶液中結(jié)晶析出的方法是先加熱制成飽和溶液，再降溫冷卻，結(jié)晶析出；30℃時(shí)（NH₄）₂SO₄的飽和溶液，則此時(shí)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

78g

100g+78g

×100%=43.8%；故填：加熱濃縮、冷卻、結(jié)晶；43.8%；
（3）設(shè)硫酸鈣的質(zhì)量為x．
CO₂+2NH₃+CaSO₄+H₂O═CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄
         136                 132
          x                   6.6t

136

x

=

132

6.6t

x=6.8t
答：需要硫酸鈣的質(zhì)量為6.8t．

點(diǎn)評(píng)：本題通過(guò)一個(gè)陌生的反應(yīng)考查了有關(guān)碳酸鹽和二氧化碳的知識(shí)，因此同學(xué)們要充分利用所給的信息，不要被無(wú)用的信息迷惑，結(jié)合自己已學(xué)過(guò)的知識(shí)，進(jìn)行有依據(jù)性的推測(cè)．