19．某工廠用NH3•H2O、CO2和制磷肥得到的副產(chǎn)品石膏（CaSO4•2H2O）制備硫酸鉀晶體，其工藝流程如圖：

請回答下列問題：
（1）寫出該流程中CaSO4濁液與a、b反應(yīng)的化學方程式：CaSO4+2NH3+CO2+H2O=（NH4）2SO4+CaCO3↓
（2）操作I和操作Ⅱ中通入的a和b以及用量的關(guān)系分別為B（填序號）
A．足量的CO2，適量的NH3 B．足量的NH3，適量的CO2
C．適量的CO2，足量的NH3 D．少量的NH3，足量的CO2
（3）實驗室完成操作Ⅲ所需的儀器有鐵架臺、玻璃棒以及ac（填序號），其中玻璃棒的作用是引流

（4）操作Ⅳ中濾液與KCl需在濃氨水中發(fā)生反應(yīng)．析出K2SO4晶體．此反應(yīng)的基本類型是復(fù)分解反應(yīng)．濃氨水的作用是降低硫酸鉀的溶解度，利于硫酸鉀的析出，反應(yīng)需在密閉容器中進行的原因是濃氨水易揮發(fā)，該操作得到的母液中所含的主要陽離子的檢驗方法是取溶液少許，向其中加入NaOH溶液并加熱，生成有刺激性氣味的氣體并能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍．
（5）物質(zhì)的循環(huán)使用，能節(jié)約資源，上述流程中循環(huán)使用的物質(zhì)是CO2、NH3（寫分子式）

分析 向硫酸鈣濁液中通入氨氣后，溶液顯示堿性，然后再通入適量CO2，反應(yīng)化學反應(yīng)：CaSO4+2NH3+CO2+H2O=（NH4）2SO4+CaCO3↓，過濾后得到硫酸氨濾液和碳酸鈣沉淀，硫酸氨溶液中加入氯化鉀，根據(jù)溶解度差異，可以得到溶解度較小的硫酸鉀晶體和氯化銨溶液，碳酸鈣高溫下分解得到的氧化鈣溶于水，可以得到氫氧化鈣，氫氧化鈣和氯化銨之間反應(yīng)，得到氨氣，可以循環(huán)使用．
（1）向硫酸鈣濁液中通入氨氣后，溶液顯示堿性，然后再通入適量CO2，會發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；
（2）CO2微溶于水，NH3易溶于水，先通入足量NH3，使溶液呈堿性，然后再通入適量CO2，可以保證二氧化碳被充分吸收；
（3）固體和溶液的分離，應(yīng)為過濾，根據(jù)過濾用到的儀器來回答；
（4）根據(jù)物質(zhì)的溶解度大小不同，確定析出的物質(zhì)以及發(fā)生的反應(yīng)類型，反應(yīng)應(yīng)需在密閉容器中進行，防止?jié)獍彼膿]發(fā)，根據(jù)銨根離子具有的性質(zhì)檢驗；
（5）流程中所投入的原料和尾氣成分相同的物質(zhì)可循環(huán)使用．

解答 解：向硫酸鈣濁液中通入氨氣后，溶液顯示堿性，然后再通入適量CO2，反應(yīng)化學反應(yīng)：CaSO4+2NH3+CO2+H2O=（NH4）2SO4+CaCO3↓，過濾后得到硫酸氨濾液和碳酸鈣沉淀，硫酸氨溶液中加入氯化鉀，根據(jù)溶解度差異，可以得到溶解度較小的硫酸鉀晶體和氯化銨溶液，碳酸鈣高溫下分解得到的氧化鈣溶于水，可以得到氫氧化鈣，氫氧化鈣和氯化銨之間反應(yīng)，得到氨氣，可以循環(huán)使用．
（1）向硫酸鈣濁液中通入氨氣后，溶液顯示堿性，然后再通入適量CO2，反應(yīng)化學反應(yīng)：CaSO4+2NH3+CO2+H2O=（NH4）2SO4+CaCO3↓，故答案為：CaSO4+2NH3+CO2+H2O=（NH4）2SO4+CaCO3↓；
（2）由于CO2微溶于水，NH3易溶于水，應(yīng)先通入足量NH3，使溶液呈堿性，然后再通入適量CO2，故選B；
（3）操作III為CaCO3和溶液的分離，應(yīng)為過濾，過濾時所需要的儀器有燒杯、普通漏斗以及玻璃棒，玻璃棒的作用是引流，防止液體外濺，故答案為：ac；引流；
（4）操作IV濾液硫酸銨溶液與KCl需在濃氨水中發(fā)生反應(yīng)，析出K2SO4晶體，原理是物質(zhì)的溶解度大小不同，物質(zhì)間發(fā)生復(fù)分解，析出溶解度小的物質(zhì)，濃氨水的作用是降低硫酸鉀的溶解度，利于硫酸鉀的析出，應(yīng)需在密閉容器中進行，防止?jié)獍彼膿]發(fā)，該操作得到的母液中所含的主要陽離子是銨根離子，檢驗方法是取溶液少許，向其中加入NaOH溶液并加熱，生成有刺激性氣味的氣體并能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，
故答案為：復(fù)分解反應(yīng)；降低硫酸鉀的溶解度，利于硫酸鉀的析出；濃氨水易揮發(fā)；取溶液少許，向其中加入NaOH溶液并加熱，生成有刺激性氣味的氣體并能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍；
（5）a為NH3，b為CO2，所投入的原料和尾氣成分相同，則CO2、NH3可循環(huán)使用故答案為：CO2、NH3，故答案為：CO2、NH3．

點評 本題考查制備實驗方案的設(shè)計，題目難度中等，注意學習中要善于積累基本化學實驗操作知識，把握實驗原理是解答該題的關(guān)鍵．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：多選題

18．對于反應(yīng)2CO+O2=2CO2，在標準狀況下，4.48L CO與足量的氧氣發(fā)生反應(yīng)，下列有關(guān)說法正確的是（　�。�
A．生成CO2的物質(zhì)的量為2 molB．生成CO2的體積為4.48L
C．生成O2的體積為4.48LD．生成CO2的分子數(shù)為1.204×1023個

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

19．某溫度下，將溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為a%的KOH溶液蒸發(fā)掉mg水后恢復(fù)至原溫度，恰好得到質(zhì)量分數(shù)為2a%的KOH飽和溶液V mL，則下列說法中正確的是（　�。�
A．該溫度下KOH的溶解度為$\frac{2a}{1-2a%}$g
B．原溶液的質(zhì)量為3mg
C．可以求算原溶液的物質(zhì)的量濃度
D．保持溫度不變，向原溶液中加入2a g KOH可達飽和

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

7．亞氯酸鈉（NaClO2）是一種重要的含氯消毒劑，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌，亞氯酸鈉受熱易分解．以氯酸鈉（NaClO3）等為原料制備亞氯酸鈉的工藝流程如下：
（1）提高“反應(yīng)1”反應(yīng)速率的措施有適當升高反應(yīng)溫度、增大吸收液濃度等．（回答兩點即可）
（2）“反應(yīng)1”的離子方程式是2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-．
（3）“反應(yīng)2”的氧化劑是，該反應(yīng)的化學方程式為H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2．
（4）采取“減壓蒸發(fā)”而不用“常壓蒸發(fā)”，原因是常壓蒸發(fā)溫度過高，亞硫酸鈉容易分解．
（5）某學習小組用碘量法測定粗產(chǎn)品中亞氯酸鈉的含量，實驗如下：
a．準確稱取所得亞氯酸鈉樣品mg于小燒杯中，加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體，再滴入適量的稀硫酸，充分反應(yīng)，將所得混合液配成250mL待測溶液．（已知：ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-）
b．移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中，加幾滴淀粉溶液，用c mol•L-1 Na2S2O3標準液滴定至終點，重復(fù)2次，測得平均值為V mL．
（已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）
①達到滴定終點時的現(xiàn)象為滴加最后一滴液體時溶液由藍色變成無色且半分鐘內(nèi)不變色．
②該樣品中NaClO2的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{22.625cV}{m}$% （用含m、c、V的代數(shù)式表示）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

14．鍶（38Sr）元素廣泛存在于礦泉水中，是一種人體必需的微量元素，在元素周期表中與20Ca和56Ba同屬于第ⅡA族．
（1）堿性：Sr（OH）2＜ Ba（OH）2（填“＞”或“＜”）；鍶的化學性質(zhì)與鈣和鋇類似，用原子結(jié)構(gòu)的觀點解釋其原因是同一主族元素，原子最外層電子數(shù)相同．
（2）碳酸鍶是最重要的鍶化合物．用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制備SrCO3，工藝流程如下（部分操作和條件略）：
Ⅰ．將天青石礦粉和Na2CO3溶液充分混合，過濾；
Ⅱ．將濾渣溶于鹽酸，過濾；
Ⅲ．向Ⅱ所得濾液中加入濃硫酸，過濾；
Ⅳ．向Ⅲ所得濾液中先加入次氯酸，充分反應(yīng)后再用氨水調(diào)pH約為7，過濾；
Ⅴ．向Ⅳ所得濾液中加入稍過量NH4HCO3，充分反應(yīng)后，過濾，將沉淀洗凈，烘干，得到SrCO3．
已知：ⅰ．相同溫度時的溶解度：BaSO4＜SrCO3＜SrSO4＜CaSO4
ⅱ．生成氫氧化物沉淀的pH
物質(zhì)Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3
開始沉淀pH1.97.03.4
完全沉淀pH3.29.04.7
①Ⅰ中，反應(yīng)的化學方程式是SrSO4+Na2CO3=SrCO3+Na2SO4．
②Ⅱ中，能與鹽酸反應(yīng)溶解的物質(zhì)有SrCO3、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3．
③Ⅳ的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，使Fe3+和Al3+沉淀完全．
④下列關(guān)于該工藝流程的說法正確的是ac．
a．該工藝產(chǎn)生的廢液含較多的NH4+、Na+、Cl-、SO42-
b．Ⅴ中反應(yīng)時，升高溫度一定可以提高SrCO3的生成速率
c．Ⅴ中反應(yīng)時，加入溶液一定可以提高NH4HCO3的利用率．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．高鐵酸鹽在能源．環(huán)保等方面有著廣泛的用途．
Ⅰ．工業(yè)上制備K2FeO4的常用方法有兩種．
方法一：濕法．工藝流程如圖1．

（1）完成“氧化”過程中反應(yīng)的化學方程式：
2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O，其中氧化劑是NaClO（填化學式）．
（2）加入飽和KOH溶液的目的是減小高鐵酸鉀的溶解，促進高鐵酸鉀晶體析出；用異丙醇洗滌的目的是洗去高鐵酸鉀晶體表面的KOH和其他雜質(zhì)，得到純產(chǎn)品高鐵酸鉀．
方法二：干法．把Fe2O3．KNO3．KOH混合加熱生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產(chǎn)物．
（3）在干法制備K2FeO4的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3：1．
Ⅱ．高鐵酸鉀不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進行中．如圖2是高鐵電池的實驗裝置：
已知放電后，兩極得到鐵的相同價態(tài)的化合物．

（4）該電池放電時正極發(fā)生的電極反應(yīng)是FeO42-+4H2O+3e-=Fe（OH）3↓+5OH-；
（5）若該電池屬于二次電池，則充電時陰極反應(yīng)的電極反應(yīng)方程式為：Fe（OH）3+3e-=Fe+3OH-（或FeOOH+3e-+H2O=Fe+3OH-）．
（6）已知鹽橋中含有飽和KCl溶液，放電時，鹽橋的作用是形成閉合電路．此鹽橋中陰離子的運行方向是：左池到右池；若用某種高分子材料制成隔膜代替鹽橋，該隔膜允許通過的離子是K+和H+．
（7）如圖3為高鐵電池電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點有使用時間長．工作電壓穩(wěn)定．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

11．NaNO2被稱為工業(yè)鹽，在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛，已知室溫下，2NO+Na2O2?2NaNO2；制備NaNO2的裝置如圖所示（部分夾持裝置略）．
另知：①3NaNO2+3HCl?3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O；②酸性條件下，NO或NO2-都能與MnO4-反應(yīng)生成NO3-和Mn2+
請按要求回答下列問題：

（1）檢查完裝置的氣密性，裝入藥品后，實驗開始前先通入一段時間氣體X，X的化學式為N2，然后關(guān)閉彈簧頭，再滴入濃硝酸，加熱控制B中導管均勻且緩慢冒出的氣泡．
（2）A燒瓶中反應(yīng)的化學方程式：C+4HNO3（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O．
（3）觀察到裝置B中的主要現(xiàn)象有：紅棕色消失，導管口有無色氣泡冒出，銅片溶解，溶液變藍．
（4）預(yù)測C中反應(yīng)開始階段，產(chǎn)物除NaNO2外，還含有的副產(chǎn)物有Na2CO3、NaOH．欲檢驗C中產(chǎn)物所含鈉鹽種類，請設(shè)計環(huán)保且簡約的方案，并描述預(yù)期的現(xiàn)象和結(jié)論：取少量樣品于試管中，向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液，若高錳酸鉀溶液褪色，證明有亞硝酸鈉，若有使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生，證明有碳酸鈉．為避免產(chǎn)生這些副產(chǎn)物，應(yīng)在B、C裝置間增加裝置E，請在右方框中畫出裝置E的簡圖，并注明其盛放的藥品名稱．
（5）利用改進后的裝置，將3.12gNa2O2完全轉(zhuǎn)化成為NaNO2，理論上至少需要木炭0.72g．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

8．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列正確的是（　�。�
A．1 mol 過氧化鈉中陰離子所帶的負電荷數(shù)為NA
B．mg${\;}_{Z}^{A}$Xn-中所含電子總數(shù)為（Z+n）m$\frac{N_A}{A}$
C．100mL 0.1mol•L-1的稀醋酸中含有H+個數(shù)為0.01NA
D．11.2L CO2所含的原子個數(shù)為1.5NA

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

9．氯氣是一種重要的工業(yè)原料．工業(yè)上利用反應(yīng)在3Cl2+2NH3═N2+6HCl檢查氯氣管道是否漏氣．下列說法錯誤的是（　　）
A．該反應(yīng)中氨氣是還原劑B．該反應(yīng)利用了Cl2的強氧化性
C．該反應(yīng)HCl是氧化產(chǎn)物D．生成1molN2有6mol電子轉(zhuǎn)移

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