Question

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、KCl外，還需要               等原料

（2）寫出石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后發(fā)生反應的離子方程式：              

（3）過濾Ⅰ操作所得固體中，除CaCO₃外還含有             （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。檢驗濾液中含有的方法是：

                                                                    。

（5）已知不同溫度下K₂SO₄在100g水中達到飽和時溶解的量如下表：

溫度（℃）	0	20	60
K2SO4溶解的量(g)	7.4	11.1	18.2

60℃時K₂SO₄的飽和溶液591g冷卻到0℃，可析出K₂SO₄晶體          g

（6）氯化鈣結晶水合物（CaCl₂·6H₂O）是目前常用的無機儲熱材料，選擇的依據是                     

a  熔點較低（29℃熔化）     b  能導電       c  能制冷      d  無毒

（7）上述工藝流程中體現綠色化學理念的是：                             。

Answer 1

【答案】

（1）CaCO₃  NH₃  H₂O

（2）CaSO₄+ CO₃^2-→CaCO₃↓+ SO₄^2-

（3）CaSO₄

（4）濾液中滴加鹽酸產生氣泡

（5）54g

（6）a  d

（7）碳酸鈣用于制水泥原料、硫酸鈣和氯化鉀轉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，沒有有害物質排放到環(huán)境中）

【解析】本題是考查資源綜合利用的試題，把化學反應原理應用于工業(yè)生產。由題意可知所用的原料CaSO₄·2H₂O、KCl、NH₃、H₂O、CaCO₃，石膏懸濁液與碳酸銨溶液反應的離子方程式為CaSO₄+ CO₃^2-===CaCO₃↓+ SO₄^2-，過濾Ⅰ操作中所得固體為難溶CaCO₃,還有微溶CaSO₄。檢驗(NH₄)₂SO₄溶液中含有CO₃^2-的方法是加入鹽酸，根據是否有氣體產生來確定有無CO₃^2-。60 ℃ K₂SO₄飽和溶液中溶質質量為：591 g×=91 g，溶劑水質量為500 g，500 g水在0 ℃溶解K₂SO₄的質量為：=37 g，析出K₂SO₄晶體的質量為91 g－37 g=54 g。用氯化鈣結晶水合物作為無機儲熱材料是因為熔點低，無毒。本工藝流程體現綠色化學理論是原子利用率高，沒有有害的物質排入到環(huán)境中。