Question

【題目】石膏轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和CaCl2的工藝流程如下：

(1)CO2是一種很重要的副產(chǎn)品，工業(yè)上獲得CO2的途徑是_____(用化學方程式表示)。

(2)轉(zhuǎn)化Ⅰ中發(fā)生反應的離子方程式為______，過濾Ⅰ得到的濾渣的主要成分是_____。過濾Ⅰ得到的濾液是______，檢驗濾液中含有CO32-的方法是_______________。

(3)轉(zhuǎn)化Ⅱ中發(fā)生反應的化學方程式為_____，轉(zhuǎn)化Ⅱ中可獲得K2SO4的原因是___________。

(4)上述工藝流程中體現(xiàn)綠色化學理念的是__________________________。

(5)氯化鈣結(jié)晶水合物是目前常用的無機儲熱材料，選擇的依據(jù)是____。

a．熔點較低(29 ℃熔化) b．能制冷 c．無毒 d．能導電

Answer 1

【答案】CaCO3CaO＋CO2↑ CaSO4＋CO32-===CaCO3↓＋SO42- CaCO3 (NH4)2SO4 取少量濾液于試管中，滴加稀HCl，若有無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生，則證明濾液中含有CO32-，若無明顯現(xiàn)象，則濾液中不含CO32- 2KCl＋(NH4)2SO4===K2SO4↓＋2NH4Cl KCl、(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl四種物質(zhì)的溶解度受溫度的影響不同 氨在工藝中循環(huán)使用、使用的原料無毒(其他合理答案也可) ac

【解析】

根據(jù)流程圖進行分析解答：首先是CO2和H2O、NH3反應生成(NH4)2CO3，在加入石膏生成沉淀CaCO3和(NH4)2SO4，過濾后再加入KCl，生成K2SO4和NH4Cl，再加入CaO和水即可得到CaCl26H2O。

(1)工業(yè)上常利用高溫煅燒石灰石的方法制二氧化碳氣體，反應的方程式為CaCO3CaO＋CO2↑，故答案為：CaCO3CaO＋CO2↑。

(2)轉(zhuǎn)化I是碳酸銨和石膏懸濁液反應生成CaCO3和(NH4)2SO4，反應的離子方程為CaSO4＋CO32-=CaCO3↓＋SO42-，過濾I得到的濾渣的主要成分是CaCO3，過濾I得到的濾液是(NH4)2SO4，檢驗濾液中含有CO32-的方法是：取少量濾液于試管中，滴加稀HCl，若有無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生，則證明濾液中含有CO32-；若無明顯現(xiàn)象，則濾液中不含CO32-；故答案為：CaCO3；(NH4)2SO4；取少量濾液于試管中，滴加稀HCl，若有無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生，則證明濾液中含有CO32-，若無明顯現(xiàn)象，則濾液中不含CO32-。
(3)轉(zhuǎn)化I的濾液中的溶質(zhì)為(NH4)2SO4和KC1的飽和溶液反應得到NH4Cl和K2SO4，反應方程式為2KCl＋(NH4)2SO4=K2SO4↓＋2NH4Cl；轉(zhuǎn)化II中可獲得K2SO4的原因是KCl、(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl四種物質(zhì)的溶解度受溫度的影響不同，故答案為： 2KCl＋(NH4)2SO4=K2SO4↓＋2NH4Cl； KCl、(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl四種物質(zhì)的溶解度受溫度的影響不同。
(4)由綠色化學的特點可知，碳酸鈣分解生成CO2和CaO都參與反應，硫酸鈣和氯化鉀轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣、氨在工藝中循環(huán)使用等都達到了原子利用率高，沒有有害物質(zhì)排放到環(huán)境中，所以符合綠色化學的特點；故答案為：氨在工藝中循環(huán)使用，使用的原料無毒，轉(zhuǎn)化率高。
(5) 無機物類能作為儲熱的特點：密度大、腐蝕性小、成本低，氯化鈣結(jié)晶水合物(CaCl26H2O) 熔點低易熔化，且無毒腐蝕性小、成本低，所以是目前常用的無機儲熱材料，故ac符合題意，儲熱材料與溶解性、能制冷性、導電性無關，故bd不符合題意；答案為ac。