Question

【化學(xué)—選修2：化學(xué)與技術(shù)】（15分）

石膏轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和CaCl₂的工藝流程如下：

(1)CO₂是一種很重要的副產(chǎn)品，工業(yè)上獲得CO₂的途徑是　　　　　　　　　　　　　  (用化學(xué)方程式表示)。

(2)轉(zhuǎn)化Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。過濾Ⅰ得到的濾液是　　　，檢驗濾液中含有CO的方法是_________________________________。

(3)轉(zhuǎn)化Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，轉(zhuǎn)化Ⅱ中可獲得K₂SO₄的原因是__________________________________________________。

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

(5)氯化鈣結(jié)晶水合物是目前常用的無機儲熱材料，選擇的依據(jù)是　　　　。

a．熔點較低(29 ℃熔化)         b．能制冷

c．無毒                       d．能導(dǎo)電

 

Answer 1

(1)CaCO₃CaO＋CO₂↑         （2分）

(2)CaSO₄＋CO₃^2－===CaCO₃↓＋SO₄^2－　 （2分）     (NH₄)₂SO₄　   （1分）

取少量濾液于試管中，滴加稀HCl，若有無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生，則證明濾液中含有CO₃^2－，若無明顯現(xiàn)象，則濾液中不含CO₃^2－          （2分）

(3)2KCl＋(NH₄)₂SO₄===K₂SO₄↓＋2NH₄Cl     （2分）

KCl、(NH₄)₂SO₄、K₂SO₄、NH₄Cl四種物質(zhì)的溶解度受溫度的影響不同（2分）

(4)氨在工藝中循環(huán)使用、使用的原料無毒(其他合理答案也可)        （2分）

(5)  a   c      （2分）

解析:(1)工業(yè)生產(chǎn)生石灰的同時會產(chǎn)生大量的CO₂氣體，這是工業(yè)上獲得CO₂的主要來源。

（2）碳酸鈣的溶解度大于硫酸鈣的，所以硫酸鈣可以和碳酸鹽反應(yīng)生成碳酸鈣。因此硫酸鈣和碳酸銨反應(yīng)生成碳酸鈣和硫酸銨，即濾液中的主要成分是硫酸銨。碳酸鹽和鹽酸可以反應(yīng)生成能使澄清石灰水變混濁的氣體CO₂，據(jù)此可以鑒別。

（3）當(dāng)硫酸銨和氯化鉀混合后，由于KCl、(NH₄)₂SO₄、K₂SO₄、NH₄Cl四種物質(zhì)的溶解度受溫度的影響不同，所以可以通過控制溶液的溫度得到硫酸鉀固體。

（4）根據(jù)轉(zhuǎn)化特點可知，氨氣在反應(yīng)中可以循環(huán)使用，且所用的原料是無毒的。

（5）儲熱材料說明可以吸收熱量，這說明化合物的熔點較低，易吸熱熔化，從而可以較低周圍環(huán)境的溫度，同時化合物應(yīng)該是無毒的、對人體健康沒有傷害的。