Question

2．將磷肥生產中形成的副產物石膏（CaSO₄•2H₂O）轉化為硫酸鉀肥料和氯化鈣水合物儲熱材料，無論從經濟效益、資源綜合利用還是從環(huán)境保護角度看都具有重要意義．以下是石膏轉化為硫酸鉀和氯化鈣的工藝流程示意圖．
（1）本工藝中所用的原料除CaSO₄•2H₂O、（NH₄）₂CO₃外，還需要KCl、H₂O等原料；
（2）石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后反應的化學方程式為CaSO₄+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄；
（3）過濾Ⅰ操作所得固體有CaCO₃、CaSO₄（填化學式）等物質，該固體可用作生產水泥的原料；
（4）過濾Ⅰ操作所得濾液是（NH₄）₂SO₄溶液．檢驗濾液中含有NH₄⁺的方法是：在溶液中加入氫氧化鈉溶液、加熱，若有刺激性氣味的氣體產生，則有NH₄⁺；
（5）氯化鈣結晶水合物（CaCl₂•6H₂O）是目前常用的無機儲熱材料，選擇的依據除熔點較低和熔化的熱效應高外，還因為其無毒，舉出該晶體的無水物在實驗室的一種用途用作干燥劑．

Answer 1

分析 （1）根據箭頭的方向判斷不難得出最初的原料．加入的原料箭頭指向方框；箭線上面的物質為中間產物，箭頭指向的產物．
流程圖分析：
吸收環(huán)節(jié)：2NH₃+CO₂+H₂O生成碳酸銨；
轉化Ⅰ環(huán)節(jié)：碳酸銨和石膏懸濁液反應生成CaCO₃+（NH₄）₂SO₄，經過濾后分離；
轉化Ⅱ：（NH₄）₂SO₄和KCl的飽和溶液反應得到NH₄Cl和K₂SO₄經過濾Ⅱ分離；
蒸氨環(huán)節(jié)的為CaO、H₂O、NH₄Cl生成為CaCl₂．6H₂O和NH₃．
（2）根據流程圖可知，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）過濾Ⅰ操作所得固體中，除CaCO₃外還主要含有過量微溶的CaSO₄；
（4）用氫氧化鈉溶液可以檢驗濾液中NH₄⁺；
（5）氯化鈣結晶水合物（CaCl₂•6H₂O）是目前常用的無機儲熱材料，是因為氯化鈣結晶水合物熔點低易熔化，且無毒，無水氯化鈣在實驗室常用作干燥劑；

解答 解：（1）由流程圖可知，吸收環(huán)節(jié)：2NH₃+CO₂+H₂O生成碳酸銨；
轉化Ⅰ環(huán)節(jié)：碳酸銨和石膏懸濁液反應生成CaCO₃+（NH₄）₂SO₄，經過濾后分離；
轉化Ⅱ：（NH₄）₂SO₄和KCl的飽和溶液反應得到NH₄Cl和K₂SO₄經過濾Ⅱ分離；
蒸氨環(huán)節(jié)的為CaO、H₂O、NH₄Cl生成為CaCl₂．6H₂O和NH₃，所以原料除CaSO₄•2H₂O、（NH₄）₂CO₃外，還需要KCl、H₂O，
故答案為：KCl、H₂O；
（2）根據流程圖可知，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，反應方程式為CaSO₄+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄，
故答案為：CaSO₄+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄；
（3）CaSO₄微溶且為懸濁液，故過濾Ⅰ操作所得固體中，除CaCO₃外還主要含有過量微溶的CaSO₄，
故答案為：CaCO₃、CaSO₄；
（4）檢驗濾液中含有NH₄⁺的方法是在溶液中加入氫氧化鈉溶液、加熱，若有刺激性氣味的氣體產生，則有NH₄⁺，
故答案為：在溶液中加入氫氧化鈉溶液、加熱，若有刺激性氣味的氣體產生，則有NH₄⁺；
（5）氯化鈣結晶水合物（CaCl₂•6H₂O）是目前常用的無機儲熱材料，是因為氯化鈣結晶水合物熔點低易熔化，且無毒（或無污染），無水氯化鈣在實驗室常用作干燥劑，
故答案為：無毒（或無污染）；用作干燥劑．

點評 本題為工藝流程題，涉及原料、產品的判斷、方程式的書寫等．做推斷題時要充分利用所給的信息，結合自己已學過的知識，進行有依據性的推測，難度中等．