Question

某工廠用NH₃、CO₂和制磷肥得到的副產(chǎn)物石膏（CaSO₄?2H₂O）制備化肥 （NH₄）2SO₄，其工藝流程如下：

完成下列問題：
（1）寫出該流程中制備（NH₄）₂SO₄ 的化學方程式______；
操作I和操作II中通入的a 和b和量的關(guān)系分別為______；
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
（2）操作III的名稱為______；
在實驗室進行該項操作，所需的玻璃儀器為______（從A～H中選擇）；
A、試管　　　 B、燒瓶　　　C、燒杯　　 D、分液漏斗
E、普通漏斗　 F、蒸餾燒瓶　 G、玻璃棒　 H、酒精燈
（3）操作IV中，必須的操作步驟是______；
A、蒸干　 B、蒸發(fā)　 C、蒸餾　D、冷卻結(jié)晶　E、過濾　F、分液
該操作得到的母液中所含的陽離子主要是______，其檢驗方法是______；
（4）物質(zhì)的循環(huán)使用，能節(jié)約能源，上述流程中或以循環(huán)使用的物質(zhì)是______ （寫分子式）

Answer 1

解：（1）用NH₃、CO₂和制磷肥得到的副產(chǎn)物石膏（CaSO₄?2H₂O）制備化肥 （NH₄）₂SO₄，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，反應(yīng)的化學方程式為CaSO₄+2NH₃+CO₂+H₂O=（NH₄）₂SO₄+CaCO₃↓，故答案為：CaSO₄+2NH₃+CO₂+H₂O=（NH₄）₂SO₄+CaCO₃↓；B；
（2）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，故答案為：過濾；CEG；
（3）操作IV為可溶性固體和溶液的分離，應(yīng)為蒸發(fā)操作，冷卻后可析出（NH₄）₂SO₄晶體，然后過濾，檢驗NH₄⁺時，應(yīng)取溶液少許加入NaOH并加熱，生成有刺激性氣味的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，
故答案為：BDE；NH₄⁺；取溶液少許加入NaOH并加熱，生成有刺激性氣味的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍；
（4）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．
分析：（1）根據(jù)部分反應(yīng)物和生成物從質(zhì)量守恒的角度書寫化學方程式；為使溶液中的Ca²⁺完全沉淀，應(yīng)在堿性條件下反應(yīng)生成CaCO₃；
（2）操作III為不溶性固體和液體的分離；
（3）操作IV為蒸發(fā)操作；
（4）所投入的原料和尾氣成分相同，則尾氣可循環(huán)使用．
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．