Question

【题目】石膏转化为硫酸钾和CaCl2的工艺流程如下：

(1)CO2是一种很重要的副产品，工业上获得CO2的途径是_____(用化学方程式表示)。

(2)转化Ⅰ中发生反应的离子方程式为______，过滤Ⅰ得到的滤渣的主要成分是_____。过滤Ⅰ得到的滤液是______，检验滤液中含有CO32-的方法是_______________。

(3)转化Ⅱ中发生反应的化学方程式为_____，转化Ⅱ中可获得K2SO4的原因是___________。

(4)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是__________________________。

(5)氯化钙结晶水合物是目前常用的无机储热材料，选择的依据是____。

a．熔点较低(29 ℃熔化) b．能制冷 c．无毒 d．能导电

Answer 1

【答案】CaCO3CaO＋CO2↑ CaSO4＋CO32-===CaCO3↓＋SO42- CaCO3 (NH4)2SO4 取少量滤液于试管中，滴加稀HCl，若有无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体产生，则证明滤液中含有CO32-，若无明显现象，则滤液中不含CO32- 2KCl＋(NH4)2SO4===K2SO4↓＋2NH4Cl KCl、(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl四种物质的溶解度受温度的影响不同 氨在工艺中循环使用、使用的原料无毒(其他合理答案也可) ac

【解析】

根据流程图进行分析解答：首先是CO2和H2O、NH3反应生成(NH4)2CO3，在加入石膏生成沉淀CaCO3和(NH4)2SO4，过滤后再加入KCl，生成K2SO4和NH4Cl，再加入CaO和水即可得到CaCl26H2O。

(1)工业上常利用高温煅烧石灰石的方法制二氧化碳气体，反应的方程式为CaCO3CaO＋CO2↑，故答案为：CaCO3CaO＋CO2↑。

(2)转化I是碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO3和(NH4)2SO4，反应的离子方程为CaSO4＋CO32-=CaCO3↓＋SO42-，过滤I得到的滤渣的主要成分是CaCO3，过滤I得到的滤液是(NH4)2SO4，检验滤液中含有CO32-的方法是：取少量滤液于试管中，滴加稀HCl，若有无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体产生，则证明滤液中含有CO32-；若无明显现象，则滤液中不含CO32-；故答案为：CaCO3；(NH4)2SO4；取少量滤液于试管中，滴加稀HCl，若有无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体产生，则证明滤液中含有CO32-，若无明显现象，则滤液中不含CO32-。
(3)转化I的滤液中的溶质为(NH4)2SO4和KC1的饱和溶液反应得到NH4Cl和K2SO4，反应方程式为2KCl＋(NH4)2SO4=K2SO4↓＋2NH4Cl；转化II中可获得K2SO4的原因是KCl、(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl四种物质的溶解度受温度的影响不同，故答案为： 2KCl＋(NH4)2SO4=K2SO4↓＋2NH4Cl； KCl、(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl四种物质的溶解度受温度的影响不同。
(4)由绿色化学的特点可知，碳酸钙分解生成CO2和CaO都参与反应，硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等都达到了原子利用率高，没有有害物质排放到环境中，所以符合绿色化学的特点；故答案为：氨在工艺中循环使用，使用的原料无毒，转化率高。
(5) 无机物类能作为储热的特点：密度大、腐蚀性小、成本低，氯化钙结晶水合物(CaCl26H2O) 熔点低易熔化，且无毒腐蚀性小、成本低，所以是目前常用的无机储热材料，故ac符合题意，储热材料与溶解性、能制冷性、导电性无关，故bd不符合题意；答案为ac。