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、CaCO3、H2O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操作所得濾液是(NH4)2SO4溶液。檢驗(yàn)濾液中含有CO32的操作方法是:

_________________________________________________________________。

(4)若過濾I的濾液中的Ca2+濃度低于1.0×105 mol·L1時(shí)可認(rèn)為被沉淀完全。若要使Ca2+沉淀完全,則濾液中CO32離子的物質(zhì)的量濃度不得低于                   。

(已知:Ksp(CaCO3)=5.0×109

(5)寫出蒸氨過程中的化學(xué)方程式                                             

(6)氯化鈣結(jié)晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的無機(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.無毒

 

【答案】

(13分)

(1)KCl  NH3 (2分,少寫1個(gè)或錯(cuò)寫1個(gè)扣1分)

(2)CaSO4+CO32CaCO3+SO42(2分,離子符號(hào)錯(cuò),得0分,用等號(hào)也給分)

(3)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,每項(xiàng)1分,少一項(xiàng)扣1分)

(4)5.0×104mol/L(2分,沒有寫單位扣1分)

(5)CaO+2NH4Cl+5H2O=CaCl2·6H2O+2NH3↑(2分,未配平或無“↑”或“Δ”共扣1分)

(6)a d(2分,少1個(gè)或錯(cuò)1個(gè)扣1分)

【解析】(1)觀察工藝流程圖可知,左側(cè)需要加入的CO2、CaO是右側(cè)產(chǎn)生的CaCO3熱分解的產(chǎn)物,而右側(cè)加入的KCl和NH3也是需要消耗的原料;(2)石膏懸濁液中存在如下溶解平衡:CaSO4(s)Ca2++SO42,加入的(NH4)2CO3是可溶性碳酸鹽,該溶液中的CO32與Ca2+易發(fā)生生成更難溶的碳酸鈣沉淀,即Ca2++CO32=CaCO3↓,減小生成物濃度使上述平衡右移,實(shí)現(xiàn)了沉淀的轉(zhuǎn)化,則總反應(yīng)為CaSO4+CO32CaCO3+SO42;(3)CO32不僅能與Ca2+反應(yīng)生成白色沉淀,而且與稀鹽酸或稀硫酸容易反應(yīng)放出無色無味的氣體,這是CO32的特征反應(yīng),因此取少量濾液,加入適量鹽酸,若產(chǎn)生氣泡,說明濾液中存在碳酸根離子;(4)CaCO3(s)Ca2++CO32,Ksp(CaCO3)= c(Ca2+)•c(CO32)=5.0×109,若c(Ca2+)=1.0×105 mol·L1,則c(CO32)= 5.0×104mol·L1,為了使溶液中c(Ca2+)<1.0×105 mol·L1,則c(CO32)≥5.0×104mol·L1;(5)觀察工藝流程圖中蒸氨步驟可知,反應(yīng)物為CaO、H2O、NH4Cl,生成物為CaCl2•6H2O、NH3,反應(yīng)條件為加熱,沒有元素化合價(jià)變化,不涉及氧化還原反應(yīng),設(shè)CaCl2•6H2O的系數(shù)為1,根據(jù)鈣原子、氯原子、氫原子守恒可得:CaO+2NH4Cl+5H2O=CaCl2·6H2O+2NH3↑;(6)a項(xiàng),熔點(diǎn)較低,溫度大于29℃時(shí)容易吸收熱量熔化,溫度小于29℃時(shí)容易凝固,故a正確;b項(xiàng),酸、堿、鹽等化合物在水溶液里或熔融狀態(tài)下都能導(dǎo)電,金屬、合金、石墨等都能導(dǎo)電,CaCl2•6H2O固體時(shí)不能導(dǎo)電,故b錯(cuò)誤;c項(xiàng),雖然CaCl2•6H2O固體能吸收熱量,但是一定量CaCl2•6H2O固體能吸收熱量的能力并非很強(qiáng),因而不能制冷,僅僅能儲(chǔ)熱,故c錯(cuò)誤;d項(xiàng),CaCl2•6H2O不是重金屬鹽,無毒,使用安全,故d正確。

考點(diǎn):是物質(zhì)制備工藝流程題,是近年高考的熱點(diǎn)題型,涉及所用原料的判斷、離子方程式和化學(xué)方程式的書寫、常見陰離子的檢驗(yàn)方法、溶度積公式的計(jì)算或應(yīng)用、解釋原因或依據(jù)等問題。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(07年上海卷)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  無毒

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

 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

27.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  無毒

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

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科目:高中化學(xué) 來源:2007年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試(上海卷)化學(xué)試題 題型:填空題

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 無毒
(7)上述工藝流程中體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的是:                            。

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年山東省淄博市高三3月模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

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)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)檢驗(yàn)過濾Ⅰ所得濾液中含有CO32的方法是_____________________________

5)氯化鈣結(jié)晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的無機(jī)儲(chǔ)熱材料,選擇的依據(jù)___。

a.熔點(diǎn)較低(29熔化)? b.能導(dǎo)電?? c.能制冷?? d.無毒

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

 

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