Question

4．如圖是工業(yè)上利用含SO₂的煙氣制備K₂SO₄的流程．

（1）在“脫硫”反應(yīng)中，CaCO₃粉碎后與水混合成懸濁液（填“溶液”“懸濁液”或“乳濁液”）后
，與含SO₂的煙氣空氣中氣體反生成石膏（CaSO₄），寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式2CaCO₃+2SO₂+O₂═2CaSO₄+2CO₂．
（2）石膏與飽和（NH₄）₃CO₃溶液相混合，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ時(shí)需不斷攪拌，其目的是使原料充分反應(yīng)，提高原料利用率．
（3）“操作I”中需要用到的玻璃儀器有普通漏斗、燒杯和玻璃棒所填儀器的作用是引流．
（4）寫出反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式KCl+（NH₄）₂SO₄═K₂SO₄+NH₄Cl．此反應(yīng)的基本類型是復(fù)分解反應(yīng)從生成物的溶解性角度分析該反應(yīng)常溫下能夠發(fā)生的原因可能是常溫下K₂SO₄的溶解度較�。�此反應(yīng)中濃氨水的作用是降低K₂SO₄的溶解度，使其更多析出．此反應(yīng)需在密閉容器中進(jìn)行的原因是NH₃具有揮發(fā)性．
（5）NH₄Cl在農(nóng)業(yè)上可以用作化肥從NH₄Cl溶液中得到NH₄Cl可以采用加熱濃縮，降溫結(jié)晶過濾的方法．
（6）此工藝流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是CaCO₃．此工藝的重要意義在于減少污染．
（7）已知某工廠煙氣中SO₂的濃度級(jí)別為二級(jí)，在該流程中96%的硫轉(zhuǎn)化為K₂SO₄現(xiàn)生成了K₂SO₄5.22t至少處理了該煙氣4×10¹⁵cm³（寫出計(jì)算過程）

濃度級(jí)別	標(biāo)準(zhǔn)（mgm3）
一級(jí)	濃度≤0.15
二級(jí)	0.15＜濃度≤0.50
三級(jí)	0.50≤濃度≤0.70

Answer 1

分析 （1）根據(jù)“溶液”“懸濁液”或“乳濁液”的概念分析作答；根據(jù)CaCO₃與SO₂和空氣中氧氣反生成CaSO₄和CO₂的原理結(jié)合質(zhì)量守恒定律分析作答；
（2）根據(jù)攪拌在化學(xué)反應(yīng)中的作用分析作答；
（3）根據(jù)過濾的知識(shí)分析作答；
（4）根據(jù)反應(yīng)Ⅱ中的反應(yīng)物分析作答；
（5）根據(jù)NH₄Cl在農(nóng)業(yè)上可以用作化肥，及結(jié)合物質(zhì)溶解性的特點(diǎn)分析作答；
（6）根據(jù)工藝流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)情況分析作答；
（7）根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)計(jì)算分析作答．

解答 解：（1）在“脫硫”反應(yīng)中，CaCO₃粉碎后與水混合成懸濁液后，與含SO₂的煙氣空氣中氣體反生成石膏（CaSO₄），寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2CaCO₃+2SO₂+O₂═2CaSO₄+2CO₂；（2）石膏與飽和（NH₄）₃CO₃溶液相混合，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ時(shí)需不斷攪拌，其目的是：使原料充分反應(yīng)，提高原料利用率；
（3）“操作I”是過濾操作，其中需要用到的玻璃儀器有普通漏斗、燒杯和玻璃棒，玻璃棒的作用是：引流；
（4）反應(yīng)Ⅱ中的反應(yīng)物是KCl和（NH₄）₂SO₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：KCl+（NH₄）₂SO₄═K₂SO₄+NH₄Cl；此反應(yīng)的基本類型是：復(fù)分解反應(yīng)；從生成物的溶解性角度分析該反應(yīng)常溫下能夠發(fā)生的原因可能是：常溫下K₂SO₄的溶解度較�。淮朔磻�(yīng)中濃氨水的作用是：降低K₂SO₄的溶解度，使其更多析出；此反應(yīng)需在密閉容器中進(jìn)行的原因是：NH₃具有揮發(fā)性；（5）NH₄Cl在農(nóng)業(yè)上可以用作化肥；由于NH₄Cl溶解度受溫度影響較大，從NH₄Cl溶液中得到NH₄Cl可以采用加熱濃縮，降溫結(jié)晶的方法；
（6）觀察分析此工藝流程，其中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是CaCO₃；．此工藝的重要意義在于減少污染；
（7）設(shè)生成了K₂SO₄5.22t需SO₂的質(zhì)量是x，根據(jù)質(zhì)量守恒定律：
SO₂→K₂SO₄
 64   174
  x   5.22t
$\frac{64}{174}$=$\frac{x}{5.22t}$
x=1.92t
由于在該流程中96%的硫轉(zhuǎn)化為K₂SO₄
所以實(shí)際處理SO₂的質(zhì)量：
1.92t÷96%
=2t
=2×10⁹mg
因?yàn)闊煔庵蠸O₂的濃度級(jí)別為二級(jí)，所以至少處理了該煙氣的體積：
2×10⁹mg÷0.50mg/m³
=4×10⁹m³
=4×10¹⁵cm³
答：至少處理了該煙氣4×10¹⁵cm³．
故答案為：（1）懸濁液；2CaCO₃+2SO₂+O₂═2CaSO₄+2CO₂；（2）使原料充分反應(yīng)，提高原料利用率；
（3）玻璃棒；引流；
（4）KCl+（NH₄）₂SO₄═K₂SO₄+NH₄Cl；復(fù)分解反應(yīng)；常溫下K₂SO₄的溶解度較��；降低K₂SO₄的溶解度，使其更多析出；NH₃具有揮發(fā)性；
（5）化肥；降溫結(jié)晶；
（6）CaCO₃減少污染；
（7）至少處理了該煙氣4×10¹⁵cm³．

點(diǎn)評(píng) 本題通過物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和制備，考查的知識(shí)點(diǎn)較多，只有全面地掌握有關(guān)的知識(shí)，才能解決好本題…