11.磷石膏是磷氨廠生產(chǎn)硫酸和磷酸所排放的廢渣(主要成分為CaSO4•2H2O),大量堆積既占用土地,又易造成環(huán)境污染和硫資源的浪費(fèi),所以可從資源綜合利用的角度將磷石膏轉(zhuǎn)化成硫酸鉀和氯化鈣晶體,工藝流程如下:

請(qǐng)回答以下問題:
(1)為了提高原料的利用率,吸收流程中通入CO2和NH3的先后順序最好為先通入NH3,后通入CO2
(2)碳酸銨溶液與磷石膏懸濁溶液混合后發(fā)生轉(zhuǎn)化I的離子反應(yīng)方程式為CaSO4+CO32-?CaCO3+SO42
(3)工藝流程中除了所給出的CaCO3、CaSO4•2H2O、NH3、H2O等原料外,在轉(zhuǎn)化Ⅱ的過程中還需要加入KCl原料.
(4)①過濾Ⅱ后所得濾液NH4Cl溶液,確認(rèn)其中含有Cl-的方法是:取濾液少量與試管中,滴加足量的硝酸鋇或氫氧化鋇至無沉淀生成,靜置后取上層清夜少量與另一支試管中,滴加稀硝酸至溶液呈酸性后,再滴加硝酸銀溶液,如果有白色沉淀生成,即可證明原濾液中含有氯離子;
②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)是因?yàn)閍d(選填序號(hào));
A.熔點(diǎn)較低(29℃熔化)   b.能導(dǎo)電   c.能制冷  d.無毒
③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(℃)02060
K2SO4溶解的量(g)7.411.118.2
60℃時(shí)K2SO4的飽和溶液945.6g冷卻到0℃,可析出K2SO4晶體86.4g.
(5)上述工藝流程中循環(huán)利用的物質(zhì)是NH3;還有一種物質(zhì),只要其純凈,也可以被循環(huán)利用,它是CaCO3(均填化學(xué)式).

分析 由流程圖可知,吸收環(huán)節(jié):2NH3+CO2+H2O生成碳酸銨;轉(zhuǎn)化Ⅰ環(huán)節(jié):碳酸銨和石膏懸濁液反應(yīng)生成CaCO3+(NH42SO4,經(jīng)過濾后分離;轉(zhuǎn)化Ⅱ:(NH42SO4和KCl的飽和溶液反應(yīng)得到NH4Cl和K2SO4經(jīng)過濾Ⅱ分離;蒸氨環(huán)節(jié)的為CaO、H2O、NH4Cl生成為CaCl2.6H2O和NH3,
(1)從CO2在水中的溶解度不大、而NH3極易溶于水來分析;
(2)根據(jù)流程圖可知,石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后過濾,得到碳酸鈣與硫酸銨;CaSO4微溶且為懸濁液、CaCO3不溶,所以二者在離子方程式中均不拆;然后配平即可;
(3)根據(jù)原子守恒和制備物質(zhì)過程中不引入新雜質(zhì)離子的原則分析;
(4)①先除雜,再用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn);
②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,是因?yàn)槁然}結(jié)晶水合物熔點(diǎn)低易熔化,且無毒,與易溶于水,能導(dǎo)電無關(guān);
③根據(jù)圖表不同溫度下的溶解度,結(jié)合飽和溶液質(zhì)量之比等于析出晶體質(zhì)量之比計(jì)算;
(5)根據(jù)綠色化學(xué)的特點(diǎn)進(jìn)行分析.碳酸鈣用于制水泥原料、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(原子利用率高,沒有有害物質(zhì)排放到環(huán)境中.

解答 解:(1)氨氣極易溶于水,而二氧化碳微溶于水,先通入氨氣,溶液呈堿性,再通入二氧化碳?xì)怏w可之更多地轉(zhuǎn)化為HCO3-,故答案為:先通入NH3,后通入CO2;
(2)根據(jù)流程圖可知,石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后過濾得到碳酸鈣與硫酸銨,CaSO4微溶且為懸濁液、CaCO3不溶,所以在離子方程式中均不拆;然后配平即可,故答案為:CaSO4+CO32-?CaCO3+SO42-
(3)由流程圖可知,加入CaCO3、(NH42SO4、NH3、H2O反應(yīng),在過濾Ⅱ后濾液中有硫酸鉀,制備的產(chǎn)物中含有氯元素,根據(jù)原子守恒和不引入雜質(zhì)的原則,還需要補(bǔ)充KCl溶液,
故答案為:KCl;  
(4)①首先要除去雜質(zhì)硫酸根離子,再取濾液少量與試管中,滴加足量的硝酸鋇或氫氧化鋇至無沉淀生成,靜置后取上層清夜少量與另一支試管中,滴加稀硝酸至溶液呈酸性后,再滴加硝酸銀溶液,如果有白色沉淀生成,即可證明原濾液中含有氯離子,
故答案為:取濾液少量與試管中,滴加足量的硝酸鋇或氫氧化鋇至無沉淀生成,靜置后取上層清夜少量與另一支試管中,滴加稀硝酸至溶液呈酸性后,再滴加硝酸銀溶液,如果有白色沉淀生成,即可證明原濾液中含有氯離子;
②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,是因?yàn)槁然}結(jié)晶水合物熔點(diǎn)低易熔化,且無毒,與易溶于水,能導(dǎo)電無關(guān),
故答案為:ad;
③根據(jù)圖表不同溫度下的溶解度,結(jié)合飽和溶液質(zhì)量之比等于析出晶體質(zhì)量之比計(jì)算,(100+18.2):(18.2-7.4)=945.6:x
x=86.4g,
故答案為:86.4; 
(5)由綠色化學(xué)的特點(diǎn)可知,碳酸鈣用于制水泥原料、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(原子利用率高,沒有有害物質(zhì)排放到環(huán)境中),
故答案為:NH3;CaCO3

點(diǎn)評(píng) 本題為工藝流程題,涉及原料、產(chǎn)品的判斷、方程式的書寫、離子檢驗(yàn)、綠色化學(xué)等,做推斷題時(shí)要充分利用所給的信息,結(jié)合自己已學(xué)過的知識(shí),進(jìn)行有依據(jù)性的推測(cè),難度較大.

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:解答題

1.現(xiàn)有七種元素,其中A、B、C、D、E為短周期主族元素,F(xiàn)、G為第四周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大.請(qǐng)根據(jù)下列相關(guān)信息,回答問題.
A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等
B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1
C原子的第一至第四電離能如下:
I1=738kJ•mol-1  I2=1451kJ•mol-1 I3=7733kJ•mol-1 I4=10540kJ•mol-1
D原子核外所有p軌道全滿或半滿
E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4
F是前四周期中未成對(duì)電子最多的元素
G的3d能級(jí)只含有2對(duì)成對(duì)電子
(1)已知B2A4是一種無色發(fā)煙的、具有腐蝕性和強(qiáng)還原性的無色油狀液體,能很好地混溶于水,遇鹵素、過氧化氫等強(qiáng)氧化劑作用能自燃.B2A4屬于極性分子(填“極性”或“非極性”),B2A4分子中B原子軌道的雜化形式為sp3.寫出B2A4的電子式:
(2)B元素基態(tài)原子中能量最高的電子,其電子云在空間有3個(gè)方向,原子軌道呈啞鈴形.
(3)某同學(xué)根據(jù)上述信息,推斷C基態(tài)原子的核外電子排布圖為該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了泡利原理.
(4)分析DE3分子的空間構(gòu)型為三角錐形.
(5)G位于第Ⅷ族d區(qū),該元素的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2
(6)無水GE2為深藍(lán)色,吸水后變?yōu)榉奂t色的水合物,水合物受熱后又變成無水GE2,故常在實(shí)驗(yàn)室中用作吸濕劑和空氣濕度指示劑.
GE2+xH2O=GE2•xH2O
深藍(lán)色         粉紅色
現(xiàn)有65g無水GE2,吸水后變成GE2•xH2O 119g.
①水合物中x=6.
②若該化合物中Co2+配位數(shù)為6,而且經(jīng)定量測(cè)定得知內(nèi)界和外界占有Cl-的個(gè)數(shù)比為1:1,則其化學(xué)式可表示為[CoCl(H2O)5]Cl•H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.我國的能源主要來源于燃煤,煤燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問題.將煙氣通過石灰漿液的脫硫裝置可以除去85%-90%的SO2,且最終會(huì)生產(chǎn)出幾乎不含雜質(zhì)的二氧化碳,減少碳排放.其裝置如圖所示.
(1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放到空氣中,引發(fā)的主要環(huán)境問題有BC(填字母)
A.光化學(xué)煙霧      B.酸雨      C.粉塵污染     D.水體富營養(yǎng)化
(2)石灰石漿液在進(jìn)入脫硫裝置前,需通入一段時(shí)間的二氧化碳,其目的是增大溶液中Ca2+的濃度,提高脫硫效率;脫硫時(shí)控制漿液的pH,此時(shí)漿液中含有的亞硫酸氫鈣被足量氧氣快速氧化成硫酸鈣的化學(xué)方程式為Ca(HSO32+O2=CaSO4+H2SO4
(3)下列措施中,有利于降低大氣中CO2濃度的是BC(填字母).
A.增加化石燃料的使用     B.植樹造林,增大植被面積
C.采用節(jié)能技術(shù)           D.大力發(fā)展火力發(fā)電
(4)將上述回收的CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效實(shí)現(xiàn)碳循環(huán).等物質(zhì)的量的CO2和CH4在催化劑和加熱的條件下恰好發(fā)生化合反應(yīng)生成一種常見有機(jī)物,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式CO2+CH4$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CH3COOH.上述反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是原子利用率高,無副產(chǎn)物產(chǎn)生.
(5)已知某煙氣中SO2的濃度為3.2×10-2g/L.若將處理1m3該煙氣得到的CaSO4加入燃料反應(yīng)器中與甲烷充分反應(yīng),消耗甲烷7g,則該煙氣中SO2的去除率為87.5%(假設(shè)脫硫得到的含硫化合物為CaSO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.在2L恒容絕熱(不與外界交換能量)容器中進(jìn)行2A(g)+B(g)?2C(g)+D(s)反應(yīng),按下表數(shù)據(jù)投料,反應(yīng)10s后達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得體系壓強(qiáng)升高,前10s內(nèi)v(A)=0.025mol/(L•s).下列說法正確的是(  )
物質(zhì)ABCD
起始投料(mol)2120
A.該反應(yīng)的△H>0B.溫度升高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)減小
C.到達(dá)平衡時(shí),n(B)=0.5 molD.平衡后,增加D的量,平衡逆向移動(dòng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.2.0g D218O中含有的質(zhì)子數(shù)為NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L NH3分子含有的雜化軌道數(shù)為4NA
C.78g Na2O2晶體中所含陰、陽離子個(gè)數(shù)均為2NA
D.1mol Fe完全溶于一定量的硝酸溶液中,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定是3NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.實(shí)驗(yàn)室合成乙酸乙酯的步驟如下:在圓底燒瓶內(nèi)加入乙醇、濃硫酸和乙酸,瓶口豎直安裝通有冷卻水的冷凝管(使反應(yīng)混合物的蒸氣冷凝為液體流回?zé)績?nèi)),加熱回流一段時(shí)間后換成蒸餾裝置進(jìn)行蒸餾,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品.
請(qǐng)回答下列問題.
(1)在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外,還應(yīng)放入碎瓷片,目的是防止暴沸.
(2)反應(yīng)中加入過量的乙醇,目的是提高乙酸的轉(zhuǎn)化率.
(3)現(xiàn)擬分離粗產(chǎn)品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,下列框圖是分離操作步驟流程圖:
則試劑a是飽和Na2CO3溶液,分離方法Ⅰ是分液,分離方法Ⅱ是蒸餾,試劑b是硫酸,分離方法Ⅲ是蒸餾.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.布洛芬片常用來減輕普通感冒或流行性感冒引起的發(fā)熱.布洛芬結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖.下列說法錯(cuò)誤的是(  )
A.布洛芬的分子式C13H18O2
B.布洛芬與苯乙酸()是同系物
C.布洛芬苯環(huán)上的一氯代物有2種
D.常溫條件下,1 mol布洛芬完全與金屬鈉反應(yīng)可得到1 mol H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.要鑒別己烯中是否混有少量甲苯,最好的方法是( 。
A.先加入足量的高錳酸鉀溶液,然后再加溴水
B.加入濃硫酸和濃硝酸后再加熱
C.先加入足量的溴水,然后再加入高錳酸鉀酸性溶液
D.點(diǎn)燃這種液體,然后再觀察火焰的明亮程度

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

3.對(duì)金屬制品進(jìn)行腐蝕處理,可延長其使用壽命,以下為鋁材表面處理的一種方法:
①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗(如用NaOH)時(shí)除氧化膜轉(zhuǎn)變?yōu)锳lO2-外,常有少量氣體冒出,該氣體是H2(填“CO2”、“O2”或“H2”)
②為將堿洗后槽液中的鋁以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的CO2(填“NH3•H2O”、“CO2”或“H2SO4”)
③以鋁材為陽極,在H2SO4溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽極的電極反應(yīng)式為2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+

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同步練習(xí)冊(cè)答案