Question

某化工廠(chǎng)為了綜合利用生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品CaSO₄，與相鄰的合成氨廠(chǎng)聯(lián)合設(shè)計(jì)了以下制備（NH₄）₂SO₄的工藝流程：

試填空：
（1）沉淀池中發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

，該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是：

 

．
（2）提純?yōu)V液以獲得（NH₄）₂SO₄晶體，必要的操作步驟是：

 

（填序號(hào)）．
A．萃取B．蒸發(fā)濃縮C．冷卻結(jié)晶D．蒸餾
（3）該生產(chǎn)過(guò)程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)X是：

 

（填化學(xué)式）．
（4）上述生產(chǎn)流程中，有關(guān)NH₃的作用及說(shuō)明正確的是：

 

（填序號(hào)）．
A．提供制備所需的氮元素         B．增大CO₃^2-的濃度促進(jìn)反應(yīng)發(fā)生
C．作反應(yīng)的催化劑               D．生產(chǎn)1mol （NH₄）₂SO₄，至少消耗2mol NH₃．

Answer 1

考點(diǎn)：副產(chǎn)品的綜合利用,氨的用途,含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：氧族元素,氮族元素

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)物推測(cè)生成物，不難發(fā)現(xiàn)生成的沉淀為CaCO₃；利用沉淀溶解平衡原理進(jìn)行分析；
（2）獲得晶體，應(yīng)先濃縮溶液，再進(jìn)行冷卻結(jié)晶，從而得到晶體；
（3）根據(jù)工藝流程圖可知，在煅燒爐中進(jìn)行煅燒的物質(zhì)中含有，CaCO₃可得到CO₂，據(jù)此判斷；
（4）NH₃可以促進(jìn)吸收CO₂，而本身被轉(zhuǎn)化為（NH₄）₂SO₄晶體，據(jù)此分析選項(xiàng)．

解答： 解：（1）將NH₃和CO₂通入沉淀池中并加入CaSO₄，生成（NH₄）₂SO₄和CaCO₃，發(fā)生CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄，
故答案為：CaSO₄+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄；
（2）從溶液中獲取晶體應(yīng)采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等操作，所以必須操作步驟是BC，
故答案為：BC；
（3）由工藝流程可知，CaCO₃在煅燒爐中分解生成CO₂和CaO，CO₂循環(huán)使用，
故答案為：CO₂．
（4）A、NH₃被轉(zhuǎn)化為（NH₄）₂SO₄晶體，提供了所需要的氮元素，故A正確；
B、氨氣可以與CO₂反應(yīng)，促進(jìn)CO₂轉(zhuǎn)化為CO₃^2-，而增大CO₃^2-的濃度，故B正確；
C、氨氣參與反應(yīng)，其物質(zhì)的量減少，不做催化劑，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)化學(xué)方程式可知，生產(chǎn)1mol （NH₄）₂SO₄，至少消耗2mol NH₃，故D正確；
故選：ABD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)工藝流程，應(yīng)能夠結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，來(lái)分析該題，難度不大，其中關(guān)于氨氣的作用是難點(diǎn)．