Question

【題目】某化工廠用廢硫酸制備硫酸鉀的流程如下，請回答下列問題:

資料:己知20℃時硫酸銨、硫酸鉀溶解度如下表:

物質	硫酸鉀	氯化鉀	氯化銨	硫酸銨
溶解度/g(20℃)	11.1	34.2	37.2	75.4

(1)“設備I”中將碳酸鈣研成粉末的目的是_____。

(2)“設備II”中發(fā)生的化學反應方程式是_____。

(3)“設備III”中發(fā)生的化學反應方程式是_____。反應物之一硫酸銨[(NH4)2SO4)]中氮元素的化合價為_____。洗滌從“設備III”中得到的固體時，不用水而是用飽和硫酸鉀溶液，其目的是_____。

(4)上述流程中可循環(huán)使用的物質除水外，還有_____(填寫化學式).

(5)根據(jù)本題所給的信息推斷實驗室_____(能、不能)用碳酸鈣粉末和稀硫酸反應制備得到二氧化碳。

Answer 1

【答案】增大反應物接觸面積，加快反應速率，使反應更充分 CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4 (NH4)2SO4+2KCl=2NH4Cl+K2SO4↓ -3 減少硫酸鉀的溶解 CaCO3、NH3 能

【解析】

（1）碳酸鈣研成粉末的目的是增大反應物接觸面積，加快反應速率，使反應更充分；

（2）根據(jù)流程圖可知，“設備Ⅱ”中反應物是硫酸鈣、氨氣、二氧化碳和水，生成物是碳酸鈣和硫酸銨，反應的方程式是：CaSO4+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4；

（3）根據(jù)流程圖可知，“設備III”中反應物是硫酸銨和氯化鉀，生成物是氯化銨和硫酸鉀，此時由于硫酸鉀的溶解度較小而析出，形成沉淀，反應的化學反應方程式是(NH4)2SO4+2KCl=2NH4Cl+K2SO4↓；根據(jù)化合物中各元素化合價的代數(shù)和為零可知，在（NH4）2SO4）中，由于硫酸根顯-2價，可推出銨根顯+1價，由于氫顯+1價，可推出氮元素顯-3價；飽和硫酸鉀溶液不能溶解硫酸鉀，能溶解其他物質。洗滌從“設備Ⅲ”中得到的固體時，不用水而是用飽和硫酸鉀溶液，其目的是減少硫酸鉀的溶解；

（4）根據(jù)在前面反應物中有，到了后面生成物中有，這樣的物質可以循環(huán)使用，所以由圖示可知CaCO3、NH3可以循環(huán)使用；

（5）根據(jù)本題所給的信息推斷實驗室能用碳酸鈣粉末和稀硫酸反應制備得到二氧化碳。