Question

【化學(xué)選修-化學(xué)與技術(shù)】(15分)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(wú)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CO32﹣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(wú)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(wú)毒

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

Answer 1

(15分) （1） CaCO3(或CaO)、NH3 、水（2分）

（2） CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42- (2分)

（3） CaSO4 (2分)

（4）用滴管取少量濾液于試管中,滴加鹽酸,若產(chǎn)生氣泡,證明濾液中含有CO32- (3分)

（5）54 (2分)

（6） a d (2分)

（7） 生成的碳酸鈣可用于制作水泥，硫酸鈣與氯化鉀轉(zhuǎn)化為氯化鈣和硫酸鉀，氨氣在反應(yīng)中被循環(huán)使用（2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)流程圖可知，反應(yīng)中需要CaO、二氧化碳、氨氣、水，CaO、二氧化碳可通過高溫分解碳酸鈣得到，所以需要的原料有CaCO3(或CaO)、NH3 、水；

（2）石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液得到碳酸鈣和硫酸銨，所以反應(yīng)的離子方程式是 CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-；

（3）過濾Ⅰ操作所得固體中,除CaCO3外還含有微溶的CaSO4；

（4）證明碳酸根離子的試劑是稀鹽酸，碳酸根離子與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，所以用滴管取少量濾液于試管中,滴加鹽酸,若產(chǎn)生氣泡,證明濾液中含有CO32-；

（5）60℃時(shí)100g水中最多溶解的硫酸鉀的質(zhì)量是18.2g，則118.2g60℃時(shí)的硫酸鉀的飽和溶液降低到0℃時(shí)析出固體18.2-7.4=10.8g，所以591g60℃時(shí)的飽和溶液降低到0℃時(shí)最多析出的固體質(zhì)量是591/118.2×10.8g=54g；

（6）氯化鈣結(jié)晶水合物(CaCl2?6H2O)是目前常用的無(wú)機(jī)儲(chǔ)熱材料,因?yàn)槁然�鈣的熔點(diǎn)較低易熔化，且無(wú)毒，與易溶于水和導(dǎo)電性無(wú)關(guān)，答案ad；

（7）由上述流程可知，生成的碳酸鈣可用于制作水泥，硫酸鈣與氯化鉀轉(zhuǎn)化為氯化鈣和硫酸鉀，氨氣在反應(yīng)中被循環(huán)使用，所以原子的利用率高，不浪費(fèi)原料，符合綠色化學(xué)的理念。

考點(diǎn)：考查對(duì)工業(yè)流程的分析，產(chǎn)品的判斷，離子方程式的書寫，綠色化學(xué)的判斷