Question

6．某熱電廠用脫硫方法得到CaSO₄生產(chǎn)K₂SO₄的工藝流程如圖所示．
【資料】碳酸銨在水溶液中溫度高于70℃時開始分解．

請回答下列問題：
（1）脫硫反應(yīng)中的碳酸鈣需要粉碎其目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率 使反應(yīng)更充分；
（2）脫硫過程的化學(xué)方程式為：2CaCO₃+2SO₂+O₂+4H₂O═2CaSO₄•2H₂O+2CO₂；
（3）實驗室完成過濾操作所需的儀器有鐵架臺、玻璃棒、燒杯以及漏斗（填字母序號），濾渣X的化學(xué)式為CaCO₃；
（4）產(chǎn)品K₂SO₄在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可做農(nóng)作物生長的鉀肥（填寫一種用途），將NH₄Cl溶液通過：蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等操作步驟得副產(chǎn)物NH₄Cl晶體；
（5）反應(yīng)Ⅰ的溫度需要控制在60～70℃，其原因為AB；
A．60～70℃反應(yīng)速率較快    B．高于70℃時碳酸銨分解，降低了原料的利用率
（6）（NH₄）₂SO₄與KCl溶液需在濃氨水中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，析出K₂SO₄晶體，其中濃氨水的作用是降低了硫酸鉀的溶解度，使硫酸鉀析出；
（7）下列洗滌產(chǎn)品K₂SO₄晶體的方法中，你認(rèn)為最好的方法是C．
A．常溫時蒸餾水洗           B．冰水洗         C．飽和硫酸鉀溶液洗．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)物接觸越充分，反應(yīng)速率越快；
（2）化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，即化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數(shù)不變；
（3）過濾操作所需的儀器有鐵架臺、玻璃棒、燒杯以及漏斗等；
硫酸鈣和碳酸銨反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和硫酸銨；
（4）只含有一種營養(yǎng)元素--鉀元素的化肥屬于鉀肥；
（5）溫度越高，反應(yīng)速率越快，但是在工藝流程中還要具體問題具體分析；
（6）硫酸鉀在濃氨水中的溶解度較小；
（7）硫酸鉀能夠溶于水，不溶于飽和硫酸鉀溶液．

解答 解：（1）脫硫反應(yīng)中的碳酸鈣需要粉碎其目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率 使反應(yīng)更充分．
故填：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率 使反應(yīng)更充分．
（2）在反應(yīng)中，反應(yīng)前后鈣原子都是2個；
反應(yīng)前碳原子是2個，反應(yīng)后應(yīng)該是2個；
反應(yīng)前氧原子是16個，反應(yīng)后應(yīng)該是16個；
反應(yīng)前硫原子是2個，反應(yīng)后是2個；
反應(yīng)前后氫原子都是8個，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CaCO₃+2SO₂+O₂+4H₂O═2CaSO₄•2H₂O+2CO₂．
故填：CO₂．
（3）實驗室完成過濾操作所需的儀器有鐵架臺、玻璃棒、燒杯以及漏斗，濾渣X是硫酸鈣和碳酸銨反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，碳酸鈣的化學(xué)式為 CaCO₃．
故填：漏斗； CaCO₃．
（4）產(chǎn)品K₂SO₄在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可做農(nóng)作物生長的鉀肥；
將NH₄Cl溶液通過：蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等操作步驟得副產(chǎn)物NH₄Cl晶體．
故填：鉀肥；蒸發(fā)濃縮．
（5）反應(yīng)Ⅰ的溫度需要控制在60～70℃，其原因是：60～70℃反應(yīng)速率較快，高于70℃時碳酸銨分解，降低了原料的利用率．
故填：AB．
（6）（NH₄）₂SO₄與KCl溶液需在濃氨水中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，析出K₂SO₄晶體，其中濃氨水的作用是降低了硫酸鉀的溶解度，使硫酸鉀析出．
故填：降低了硫酸鉀的溶解度，使硫酸鉀析出．
（7）硫酸鉀能夠溶于水，不溶于飽和硫酸鉀溶液，因此最好用飽和硫酸鉀溶液洗滌產(chǎn)品K₂SO₄晶體．
故填：C．

點評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．