题目内容
(7分)为综合利用生产过程中的副产品CaSO4,某化工厂设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程:
(1)此流程中,在沉淀池发生的化学反应为CO2+2NH3+CaSO4+H2O==CaCO3↓+ (NH4)2SO4
在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);副产品Y有何用途 (填一种即可)。
(2)从贮液池中获得(NH4)2SO4晶体要进行操作b,操作b是 。若经过一定处理后的贮液池中,形成30℃时(NH4)2SO4的饱和溶液,则此时溶质质量分数为 (已知30℃时硫酸铵的溶解度为78g)。
(3)欲制备6.6t (NH4)2SO4晶体,理论上需要CaSO4多少吨?
(1)CaCO3CaO+CO2↑ CO2 食品干燥剂等
(2)蒸发 43.8%
(3)6.8吨
解析试题分析:(1)煅烧炉中的物质是碳酸钙,化学反应方程式为:CaCO3CaO+CO2↑;该工艺中可循环使用的X为CO2;其中副产品Y是氧化钙,用途是:食品干燥剂等
(2)从贮液池中获得(NH4)2SO4晶体要进行操作b,操作b是:蒸发,若经过一定处理后的贮液池中,形成30℃时(NH4)2SO4的饱和溶液,已知30℃时硫酸铵的溶解度为78g,所以此时溶质质量分数为=78g/178g×100%=43.8%
(3)根据化学方程式:CO2+2NH3+CaSO4+H2O==CaCO3↓+ (NH4)2SO4中(NH4)2SO4与CaSO4的质量关系,即可算出CaSO4的质量
解:设CaSO4的质量为x
CO2+2NH3+CaSO4+H2O==CaCO3↓+ (NH4)2SO4
136 132
x 6.6t
136:132=x:6.6t
x=6.8t
考点:化学方程式的书写,溶质质量分数的计算,根据化学方程式计算,基本实验操作
(12分)某氢氧化钙中含有碳酸钙杂质,称取研细的该样品12.4g放入锥形瓶中,加入32.6g水,充分振荡形成悬浊液,再向锥形瓶中逐滴滴加盐酸使其充分反应至无气泡产生,测得加入盐酸的质量与锥形瓶中物质的质量关系如下表所示.
加入盐酸的质量/g | 0 | 25 | 37.5 |
锥形瓶中物质的质量/g | 45 | 70 | 80.3 |
(2)反应产生二氧化碳的质量为 g.
(3)求样品中氢氧化钙的质量分数(写出计算过程,精确到0.1%).
(18分)硫酸亚铁铵晶体俗名为摩尔盐,化学式为xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O,在制药、电镀方面有广泛的应用。
资料: ①硫酸亚铁铵晶体易溶于水,不溶于乙醇;
②相关物质的溶解度(单位:g)如下表:
温度/℃ | FeSO4 | (NH4) 2SO4 | xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O |
10 | 20.0 | 73 | 17.2 |
20 | 26.5 | 75.4 | 21. 6 |
30 | 32.9 | 78 | 28.1 |
【探究一】:制备硫酸亚铁铵晶体
某兴趣小组的学生用含有少量铜的废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体,流程如下:
(1)在盛有废铁屑的容器中,倒入热水和洗涤剂,充分搅拌。以除去废铁屑表面的油污,这是利用洗涤剂的 作用;
(2)操作①中发生反应的化学方程式为 ;
(3)过滤所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。过滤操作中滤纸有多种折法,为了加快过滤速率,你选择折法是 ;
(4)操作①中过滤时,要趁热进行的原因是 ,过滤后得到的固体中一定含有的物质是 ;
(5)操作②的目的是得到硫酸亚铁铵晶体。操作顺序是b→ → →d;
a.过滤 b.加热浓缩 c.冷却结晶 d.洗涤干燥
(6)操作②中使用乙醇洗涤,可快速晾干。这样做的优点是 ;
A、避免用水洗涤所造成的晶体损耗
B、酒精易挥发,可低温晾干晶体
【探究二】:探究硫酸亚铁铵的组成
【实验步骤】:取2份等质量的硫酸亚铁铵晶体,分别进行实验。向一份中加入过量的NaOH溶液,充分反应后得到0.68gNH3;向另一份中加入过量的BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥得到9.32g沉淀。
回答下列问题:
(7)实验中生成的NH3能使湿润的 变蓝;写出(NH4)2SO4与NaOH反应的化学方程式 ,属于 反应;
(8)实验中加入过量BaCl2溶液的目的 ;
(9)取最后一次洗涤液,加入Na2SO4溶液, ,则说明沉淀已经洗涤干净;
(10)根据实验数据,计算x 和y的比值(2分,写出计算过程;相对分子质量:NH3-17、BaSO4-233)
;
为进一步确定硫酸亚铁铵晶体的组成,另取7.84g硫酸亚铁铵晶体,并加热使其分解,剩余固体质量与温度的关系如图所示。则:
(11)根据图示数据,硫酸亚铁铵晶体中,
x:y:z = ;
(12)写出A点到B点发生反应的化学方
程式 。