Question

9．某工廠用CaSO₄、NH₃、CO₂制備（NH₄）₂SO₄，其工藝流程如下．回答下列問題：

（1）硫酸銨在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的用途是（一種即可）用作肥料，寫出利用該流程制備（NH₄）₂SO₄的總化學(xué)方程：CaSO₄+2NH₃+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄．
（2）a和b分別是B（填序號(hào)）．
A．足量CO₂、適量NH₃ B．足量NH₃、適量CO₂
C．適量CO₂、足量NH₃ D．適量NH₃、足量CO₂
（3）上述流程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有CO₂、NH₃（寫化學(xué)式）．
（4）從濾液中獲得（NH₄）₂SO₄晶體，必要的操作步驟是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾．
（5）上述流程中，有關(guān)NH₃作用的說法正確的是ABD．
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

分析 流程中，向硫酸鈣濁液中通入足量的氨氣，使溶液成堿性，再通人適量的二氧化碳利于反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸鈣與氨氣、水和二氧化碳反應(yīng)生成了硫酸銨和碳酸鈣沉淀，加熱制成飽和溶液，再降溫冷卻，結(jié)晶析出，過濾，則可以使硫酸銨從溶液中結(jié)晶析出．
（1）根據(jù)硫酸銨中含有氮元素在農(nóng)業(yè)上可做化學(xué)肥料；該流程中硫酸鈣與氨氣、水和二氧化碳反應(yīng)生成了硫酸銨和碳酸鈣沉淀；
（2）堿性溶液會(huì)吸收更多的二氧化碳，利于反應(yīng)的進(jìn)行；
（3）根據(jù)可以循環(huán)使用的f物質(zhì)參加反應(yīng)，并且要生成回答，二氧化碳、氨氣參與了化學(xué)反應(yīng)，也是生成物；
（4）硫酸銨由溶液中結(jié)晶析出的方法是冷卻熱飽和溶液的方法；
（5）A．氨氣能提供制備所需的氮元素；    
B．氨氣溶于水形成的溶液呈堿性，增大CO₃^2-的濃度促進(jìn)反應(yīng)發(fā)生；
C．氨氣是反應(yīng)物；　　　     
D．設(shè)生產(chǎn)132g（NH₄）₂SO₄，至少消耗NH₃的質(zhì)量為x，根據(jù)反應(yīng)CaSO₄+2NH₃+CO₂+H₂O=CaCO_3↓+（NH₄）₂SO₄來計(jì)算．

解答 解：流程中，向硫酸鈣濁液中通入足量的氨氣，使溶液成堿性，再通人適量的二氧化碳利于反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸鈣與氨氣、水和二氧化碳反應(yīng)生成了硫酸銨和碳酸鈣沉淀，加熱制成飽和溶液，再降溫冷卻，結(jié)晶析出，過濾，則可以使硫酸銨從溶液中結(jié)晶析出．
（1）硫酸銨中含有氮元素，在如圖流程中，硫酸鈣與氨氣、水和二氧化碳反應(yīng)生成了硫酸銨和碳酸鈣沉淀物質(zhì)發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為：CaSO₄+2NH₃+CO₂+H₂O=CaCO_3↓+（NH₄）₂SO₄．故答案為：用作肥料；CaSO₄+2NH₃+CO₂+H₂O=CaCO_3↓+（NH₄）₂SO₄；
（2）向硫酸鈣濁液中通入足量的氨氣，使溶液成堿性，再通人適量的二氧化碳利于反應(yīng)的進(jìn)行；故答案為：B；
（3）二氧化碳、氨氣參與了化學(xué)反應(yīng)，也是生成物，所以二氧化碳可以循環(huán)使用，故答案為：CO₂、NH₃；
（4）使硫酸銨從溶液中結(jié)晶析出的方法是先加熱制成飽和溶液，再降溫冷卻，結(jié)晶析出，過濾，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾；
（5）A．氨氣能提供制備所需的氮元素，故正確；    
B．氨氣溶于水形成的溶液呈堿性，增大CO₃^2-的濃度促進(jìn)反應(yīng)發(fā)生，故正確；
C．氨氣不是作反應(yīng)的催化劑，故錯(cuò)誤；　　　     
D．設(shè)生產(chǎn)132g（NH₄）₂SO₄，至少消耗NH₃的質(zhì)量為x，
CaSO₄+2NH₃+CO₂+H₂O=CaCO_3↓+（NH₄）₂SO₄              
              34                                      132
              x                                         132g
$\frac{34}{x}$=$\frac{132}{132g}$，解得：x=34g，故生產(chǎn)1mol （NH₄）₂SO₄，至少消耗2mol NH₃，故正確．
故選：ABD．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于新信息題，通過一個(gè)陌生的反應(yīng)考查了有關(guān)硫酸銨和二氧化碳的知識(shí)，因此同學(xué)們要充分利用所給的信息，不要被無用的信息迷惑，結(jié)合自己已學(xué)過的知識(shí)，進(jìn)行有依據(jù)性的判斷，難度較大．