硝酸鉀是一種重要的化工產(chǎn)品,工業(yè)上制備硝酸鉀的流程如圖所示:

請回答下列問題:
(1)在飽和(NH42SO4溶液中,CaSO4與NH4HCO3按物質(zhì)的量之比1:2恰好完全反應,該反應的化學方程式為
CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3↓+(NH42SO4+H2O+CO2
CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3↓+(NH42SO4+H2O+CO2

(2)操作Ⅰ是
過濾、蒸發(fā)濃縮
過濾、蒸發(fā)濃縮
,操作Ⅱ是
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
,操作Ⅲ是
過濾、加熱冷卻結(jié)晶
過濾、加熱冷卻結(jié)晶
,操作Ⅳ是
過濾
過濾

(3)操作Ⅲ的化學方程式是
(NH42SO4+2KCl
  △  
.
 
K2SO4+2NH3↑+2HCl↑
(NH42SO4+2KCl
  △  
.
 
K2SO4+2NH3↑+2HCl↑
,該反應中得到的副產(chǎn)物是
NH4Cl
NH4Cl

(4)Ca(NO32溶液和K2SO4固體反應后需要熱過濾的原因是
防止KNO3冷卻時結(jié)晶析出,從而導致產(chǎn)率下降
防止KNO3冷卻時結(jié)晶析出,從而導致產(chǎn)率下降

(5)本實驗中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是
硫酸鈣
硫酸鈣
(寫名稱).
分析:分析整個流程圖知,操作Ⅰ是將濾渣與濾液分開,應是過濾操作,向濾液中加入硝酸生成Ca(NO32,可知濾渣是碳酸鈣沉淀,而濾液中未加入任何物質(zhì),精操作Ⅱ又得濾液和(NH42SO4固體,由此可知原濾液就是硫酸銨溶液,據(jù)此可以推出第一步反應的化學方程式,同時可知操作Ⅱ是將硫酸銨從溶液中結(jié)晶出來;通過操作Ⅲ使兩種固體直接反應,顯然操作Ⅲ是加熱;最后一步發(fā)生復分解反應制的硝酸鉀.
解答:解:(1)在飽和(NH42SO4溶液中,CaSO4與NH4HCO3按物質(zhì)的量之比1:2恰好完全反應,該反應的化學方程式為:CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3↓+(NH42SO4+H2O+CO2↑,
故答案為:CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3↓+(NH42SO4+H2O+CO2↑;
(2)分析整個流程圖知,操作Ⅰ是將濾渣與濾液分開,應是過濾操作,向濾液中加入硝酸生成Ca(NO32,可知濾渣是碳酸鈣沉淀,而濾液中未加入任何物質(zhì),精操作Ⅱ又得濾液和(NH42SO4固體,由此可知原濾液就是硫酸銨溶液,據(jù)此可以推出第一步反應的化學方程式,同時可知操作Ⅱ是將硫酸銨從溶液中結(jié)晶出來;通過操作Ⅲ使兩種固體直接反應,顯然操作Ⅲ是加熱;最后一步發(fā)生復分解反應制的硝酸鉀,操作Ⅳ是過濾,
故答案為:過濾、蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶;過濾、加熱冷卻結(jié)晶;過濾;
(3)操作Ⅲ是硫酸銨和氯化鉀加熱反應生成硫酸鉀,氯化氫和氨氣,反應的化學方程式是:(NH42SO4+2KCl
  △  
.
 
K2SO4+2NH3↑+2HCl↑,氯化氫和氨氣冷卻結(jié)合生成氯化銨副產(chǎn)物,
故答案為:(NH42SO4+2KCl
  △  
.
 
K2SO4+2NH3↑+2HCl↑;NH4Cl;
(4)Ca(NO32溶液和K2SO4固體反應后需要熱過濾的原因是,防止KNO3冷卻時結(jié)晶析出,從而導致產(chǎn)率下降,
故答案為:防止KNO3冷卻時結(jié)晶析出,從而導致產(chǎn)率下降;
(5)依據(jù)流程圖和反應過程分析可知循環(huán)利用的物質(zhì)時參與反應過程,最后又生成的物質(zhì),結(jié)合反應過程分析,硫酸鈣是可循環(huán)利用的物質(zhì),故答案為:硫酸鈣.
點評:本題考查了物質(zhì)制備流程分析判斷,實驗操作步驟的分析理解,物質(zhì)性質(zhì)的分析應用,主要是物質(zhì)分離實驗基本操作的應用,掌握基礎是關鍵,題目難度中等.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

氨是一種重要的化工原料,氨的合成和應用是當前的重要研究內(nèi)容之一.
(1)傳統(tǒng)哈伯法合成氨工藝中,N2+3H2
催化劑
高溫
 2NH3△H<0
①該反應的平衡常數(shù)K的表達式為:K=
=
c2(NH3)
c(N2)?c3(NH3)
=
c2(NH3)
c(N2)?c3(NH3)
.升高溫度,K值
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”).
②不同溫度、壓強下,合成氨平衡體系中NH3的物質(zhì)的量分數(shù)見下表(N2和H2的起始物質(zhì)的量之比為1:3 )
壓強(Mpa)
氨的平衡含(%)
溫度(攝氏度)
0.1 10 20 30 60 100
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6
400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4
表中數(shù)據(jù),
200
200
100
100
MPa時H2的轉(zhuǎn)化率最高,實際工業(yè)生產(chǎn)不選用該條件的主要原因是
壓強太高,對生產(chǎn)設備要求也高,難以實現(xiàn),且200℃時反應速率過低
壓強太高,對生產(chǎn)設備要求也高,難以實現(xiàn),且200℃時反應速率過低

③下列關于合成氨說法正確是
C
C

A、使用催化劑可以提高NH3的產(chǎn)率
B、尋找常溫下的合適催化劑是未來研究的方向
C、由于△H<0,△S>0,故合成氨反應一定能自發(fā)進行
(2)最近美國Simons等科學家發(fā)明了不必使氨先裂化為氫就可直接用于燃料電池的方法.它既有液氫燃料電池的優(yōu)點,又克服了液氫不易保存的不足.其裝置為用鉑黑作為電極,加入電解質(zhì)溶液中,一個電極通入空氣,另一電極通入氨氣.其電池反應為4NH3+3O2═2N2+6H2O.寫出負極電極反應式
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
,你認為電解質(zhì)溶液應顯
性(填“酸性”、“中性”、“堿性”),其原因是
NH3在酸性介質(zhì)中易轉(zhuǎn)化為NH4+離子
NH3在酸性介質(zhì)中易轉(zhuǎn)化為NH4+離子

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2009?江門一模)氯化亞銅是一種重要的化工產(chǎn)品,常用作有機合成催化劑,還可用于顏料,防腐等工業(yè).該物質(zhì)是微溶于水的白色固體,露置于空氣中易被氧化為綠色的堿式氯化銅(Cu2(0H)3Cl),在熱水中易水解生成氧化銅水合物而呈紅色.以下是一種采用亞硫酸鹽還原法,從含銅電鍍廢水中制備氯化亞銅的工藝流程如圖1.
已知Ksp:CuCl:1.2×10-4  CuOH:1.4×10-15 Cu (OH) 2:1.6×10-10
請回答以下問題:
(1)寫出反應①制備氯化亞銅的離子反應方程式:
2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+
2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+

(2)為提高CuCl的產(chǎn)率,常在反應①的體系中加入稀堿溶液,調(diào)節(jié)pH至3.5.這樣做的目的是
OH-中和了反應中的H+,有利于平衡向右進行,提高CuCl的產(chǎn)率.但當OH-濃度過大時,Cu+能與OH-結(jié)合,生成氫氧化亞銅,從而降減了CuCl的產(chǎn)率
OH-中和了反應中的H+,有利于平衡向右進行,提高CuCl的產(chǎn)率.但當OH-濃度過大時,Cu+能與OH-結(jié)合,生成氫氧化亞銅,從而降減了CuCl的產(chǎn)率

(3)圖2是各反應物在最佳配比條件下,反應溫度對CuCl產(chǎn)率影響.由圖2可知,溶液溫度控制在
60℃
60℃
時,CuCl產(chǎn)率能達到94%,隨后隨溫度升高CuCl產(chǎn)率會下降,其原因是
溫度過高,一是促進了CuCl的水解,二是促進了CuCl與空氣中氧氣發(fā)生反應
溫度過高,一是促進了CuCl的水解,二是促進了CuCl與空氣中氧氣發(fā)生反應

(4)若要提高Cucl的產(chǎn)率你認為還可采取的措施有
反應①在隔絕空氣條件下進行
反應①在隔絕空氣條件下進行

(5)寫出氯化亞銅在空氣中被氧化的化學方程式
4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl
4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl

(6)反應①也可用鐵代替亞硫酸鈉,寫出該反應的化學方程式
2CuSO4+2NaCl+Fe=2CuCl+FeSO4+Na2SO4
2CuSO4+2NaCl+Fe=2CuCl+FeSO4+Na2SO4

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科目:高中化學 來源: 題型:

(2011?江蘇)草酸是一種重要的化工產(chǎn)品.實驗室用硝酸氧化淀粉水解液制備草酸的裝置如圖14所示(加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去)
實驗過程如下:
①將一定量的淀粉水解液加入三頸瓶中
②控制反應液溫度在55~60℃條件下,邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸(65%HNO3與98%H2SO4的質(zhì)量比為2:1.5)溶液
③反應3h左右,冷卻,抽濾后再重結(jié)晶得草酸晶體.
硝酸氧化淀粉水解液過程中可發(fā)生下列反應:
C6H12O6+12HNO3→3H 2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H 2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
(1)檢驗淀粉是否水解完全所需用的試劑為
碘水
碘水

(2)實驗中若混酸滴加過快,將導致草酸產(chǎn)率下降,其原因是
由于溫度過高、硝酸濃度過大,導致C6H12O6和H2C2O4進一步被氧化
由于溫度過高、硝酸濃度過大,導致C6H12O6和H2C2O4進一步被氧化

(3)裝置C用于尾氣吸收,當尾氣中n(NO2):n(NO)=1:1時,過量的NaOH溶液能將NO,全部吸收,原因是
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
(用化學方程式表示)
(4)與用NaOH溶液吸收尾氣相比較,若用淀粉水解液吸收尾氣,其優(yōu)、缺點是
優(yōu)點:提高HNO3利用率
缺點:NOx吸收不完全
優(yōu)點:提高HNO3利用率
缺點:NOx吸收不完全

(5)草酸重結(jié)晶的減壓過濾操作中,除燒杯、玻璃棒外,還必須使用屬于硅酸鹽材料的儀器有
布氏漏斗、吸濾瓶
布氏漏斗、吸濾瓶

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科目:高中化學 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)溴乙烷是一種重要的化工合成原料.實驗室合成溴乙烷的反應和實驗裝置如下:
反應:CH3CH2OH+BHr
H2SO4
CH3CH2HBr+H2O
裝置如圖.
實驗中可能用到的數(shù)據(jù)如表:
物質(zhì) 相對分子質(zhì)量 沸點/℃ 密度/g?cm-3 水溶性
 CH3CH2OH 46 78.4 0.79 互溶
 CH3CH2Br 109 38.4 1.42 難溶
 CH3CH2OCH2CH3 74 34.5 0.71 微溶
 CH2=CH2 28 -103.7 0.38 不溶
濃硫酸(H2SO4 98 338 1.38 易溶
①合成反應:在儀器B中加入適量NaBr、濃硫酸和50mL乙醇,安裝好儀器,緩緩加熱,收集餾出物.
②分離提純:將餾出物加水后振蕩,再加入適量酸除去乙醚,分液,最后得到52mL溴乙烷.
回答下列問題:
(1)儀器B的名稱是
 

(2)儀器C為直形冷凝管,冷水進口是
 
(填“a”或“b”).
(3)儀器D置于盛有
 
的燒杯中,目的是
 

(4)裝置A的名稱為牛角管,其結(jié)構(gòu)中的c支管的作用是
 

(5)溴乙烷粗產(chǎn)品分離提純階段,加水的目的是
 

(6)該實驗所得溴乙烷的產(chǎn)率為
 

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