Question

【化学—选修2：化学与技术】（15分）

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得到的滤液是　　　，检验滤液中含有CO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

(1)CaCO₃CaO＋CO₂↑         （2分）

(2)CaSO₄＋CO₃^2－===CaCO₃↓＋SO₄^2－　 （2分）     (NH₄)₂SO₄　   （1分）

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CO₃^2－，若无明显现象，则滤液中不含CO₃^2－          （2分）

(3)2KCl＋(NH₄)₂SO₄===K₂SO₄↓＋2NH₄Cl     （2分）

KCl、(NH₄)₂SO₄、K₂SO₄、NH₄Cl四种物质的溶解度受温度的影响不同（2分）

(4)氨在工艺中循环使用、使用的原料无毒(其他合理答案也可)        （2分）

(5)  a   c      （2分）

解析:(1)工业生产生石灰的同时会产生大量的CO₂气体，这是工业上获得CO₂的主要来源。

（2）碳酸钙的溶解度大于硫酸钙的，所以硫酸钙可以和碳酸盐反应生成碳酸钙。因此硫酸钙和碳酸铵反应生成碳酸钙和硫酸铵，即滤液中的主要成分是硫酸铵。碳酸盐和盐酸可以反应生成能使澄清石灰水变混浊的气体CO₂，据此可以鉴别。

（3）当硫酸铵和氯化钾混合后，由于KCl、(NH₄)₂SO₄、K₂SO₄、NH₄Cl四种物质的溶解度受温度的影响不同，所以可以通过控制溶液的温度得到硫酸钾固体。

（4）根据转化特点可知，氨气在反应中可以循环使用，且所用的原料是无毒的。

（5）储热材料说明可以吸收热量，这说明化合物的熔点较低，易吸热熔化，从而可以较低周围环境的温度，同时化合物应该是无毒的、对人体健康没有伤害的。