题目内容

某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的化肥厂联合设计了以下制备(NH42SO4的工艺流程:
(1)上述流程中,沉淀池中发生的主要化学反应为:CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+(NH42SO4
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煅烧炉中发生的化学反应方程式为
 
.该工艺中可循环使用的X为
 
 (填化学式,下同),副产品Y为
 

(2)操作a的名称是
 
,实验室中进行此操作时,用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外,还需
 
.请说出该仪器的另外一种用途
 
,操作b的过程是
 
、冷却、
 
分析:(1)根据流程图分析煅烧炉中发生反应并用化学方程式表示出来.根据沉淀池内的反应可知,过滤出的滤渣碳酸钙进入煅烧炉,高温下分解;进一步结合反应的生成物及流程图的提示信息,判断循环利用的物质并写出化学式.沉淀池需要不断通入气体氨气和二氧化碳,所以碳酸钙分解出的二氧化碳气体就可以通入沉淀池进行循环利用;
(2)使沉淀与溶液分离的方法是过滤,根据过滤操作填写实验仪器;硫酸铵由溶液中结晶析出的方法是冷却热饱和溶液的方法.
解答:解:(1)过滤出的滤渣碳酸钙进入煅烧炉高温下分解生成氧化钙和二氧化碳:CaCO3
 高温 
.
 
CaO+CO2↑;
流程图的提示沉淀池需要不断通入气体氨气和二氧化碳,碳酸钙分解出二氧化碳气体,所以通入沉淀池进行循环利用的气体X应是二氧化碳气体;得到的副产品是氧化钙;
(2)分离沉淀池中CaCO3沉淀和(NH42SO4溶液,应采取过滤操作,操作需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒.漏斗的作用还有向细口容器内添加液体;使硫酸铵从溶液中结晶析出的方法是先加热制成饱和溶液,再降温冷却,结晶析出.
故答案为:(1)CaCO3
 高温 
.
 
CaO+CO2↑;CO2;CaO
(2)过滤;漏斗;向细口容器中添加液体,如向酒精灯中添加酒精(答案合理均可得分);浓缩(加热);结晶
点评:本题通过一个陌生的反应考查了有关碳酸盐和二氧化碳的知识,因此同学们要充分利用所给的信息,不要被无用的信息迷惑,结合自己已学过的知识,进行有依据性的推测.
练习册系列答案
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某化学研究性学习小组参加社会社会实践调查得知:某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的化肥厂联合设计了以下制备(NH42SO4的工艺流程.
[工艺流程示意图]
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上述流程中,沉淀池中发生的主要化学反应为:CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+(NH42SO4
[讨论交流]
(1)操作a的名称是
 
,实验室中进行此操作时,用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要
 

(2)经操作a后得到的某物质在煅烧炉中发生反应的化学方程式为
 
.该工艺中,X在沉淀池中被消耗,在煅烧炉中又生成,故X可循环使用.X的填化学式为
 

(3)图中操作b应怎样进行呢?
查阅资料:右图是硫酸铵在水中的溶解度曲线.
表:固体硫酸铵在部分温度时的溶解度.
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
溶解度/g 70.6 73 75.4 78 81 85 88 95 98 103
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下列说法正确的有
 

①从溶解度曲线中,可以查找70℃时硫酸铵的溶解度约90g;②图中的A点表示硫酸铵溶液的状态不饱和;③若将A点变成B点的操作采用加热蒸发、使溶液浓缩的方法④若将B点转化为C点时,采用的是冷却热饱和溶液方法
该化肥厂生产的硫酸铵化肥品质怎样呢?
[查阅资料]下表是硫酸铵化肥品质的主要指标.
指标项目 优等品 一等品 合格品
外观 白色结晶,无可见机械杂质 无可见机械杂质
氮(N)含量 ≥21.0% ≥20.7% ≥20.5%
氨气极易溶于水,其水溶液为氨水,呈碱性.
已知:(NH42SO4+2NaOH
  △  
.
 
Na2SO4+2NH3↑+2H2O
[观察外观]该硫酸铵化肥无可见机械杂质.
[实验探究]按如图所示装置进行实验.
(1)实验过程中,为使硫酸铵充分反应完全转化为NH3,则需往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液并充分加热.
(2)选择右图装置A进行实验的原因
 
,烧杯中盛放的试剂稀硫酸可以吸收氨气,两者化合生成一种盐,写出化学方程式
 
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[交流讨论]
甲同学认为:应在实验装置中A、B装置间加装一个干燥装置,否则根据实验测得的数据,计算硫酸铵化肥的含氮量可能
 
(填“偏高”或“偏低”).
乙同学认为:改进后的实验装置中还存在另一个明显缺陷是:
 

(经过大家充分讨论后,对实验装置进行了改进,重新进行实验.)
[探究结论]称取13.5 g硫酸铵化肥样品,用最终改进后的实验装置重新进行实验,经数据处理释放出氨气的质量与反应时间如图所示.试通过计算,判断该化肥的等级.
 
(要求写出计算过程)

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