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15．将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO4•2H2O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义．以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图．

（1）本工艺中所用的原料除CaSO4•2H2O、CaCO3、H2O外，还需要KClNH3等原料．
（2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式：CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-．
（3）过滤Ⅰ操作所得滤液是（NH4）2SO4溶液．检验滤液中含有CO32-的操作方法是：用滴管取少量滤液于试管中，滴加盐酸，若产生气泡，证明滤液中含有CO32-．
（4）若过滤I的滤液中的Ca2+浓度低于1.0×10-5 mol•L-1时可认为被沉淀完全．若要使Ca2+沉淀完全，则滤液中CO32-离子的物质的量浓度不得低于5.0×10-4mol/L．（已知：Ksp（CaCO3）=5.0×10-9）
（5）写出蒸氨过程中的化学方程式CaO+2NH4Cl+5H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2•6H2O+2NH3↑．

分析 流程图分析：吸收环节NH3、CO2、H2O生成碳酸铵，碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO3、（NH4）2SO4，经过滤后分离，（NH4）2SO4和KCl的饱和溶液中，由于溶解度不同，析出K2SO4晶体，过滤分离得到NH4Cl和K2SO4，蒸氨环节的为CaO、H2O、NH4Cl生成为CaCl2．6H2O和NH3．
（1）由上述分析可知，原料除CaSO4.2H2O、CaCO3、H2O外，还需要的两种原料是氨气与氯化钾；
（2）碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO3、（NH4）2SO4；
（3）利用CO32-与酸反应生成二氧化碳进行检验；
（4）根据Ksp（CaCO3）=c（Ca2+）×c（CO32-）计算；
（5）蒸氨环节的为CaO、H2O、NH4Cl生成为CaCl2．6H2O和NH3．

解答 解：由流程图可知，吸收环节NH3、CO2、H2O生成碳酸铵，碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO3、（NH4）2SO4，经过滤后分离，（NH4）2SO4和KCl的饱和溶液中，由于溶解度不同，析出K2SO4晶体，过滤分离得到NH4Cl和K2SO4，蒸氨环节的为CaO、H2O、NH4Cl生成为CaCl2．6H2O和NH3．
（1）由上述分析可知，原料除CaSO4.2H2O、CaCO3、H2O外，还需要的两种原料是NH3与KCl，
故答案为：KCl、NH3；
（2）碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO3、（NH4）2SO4，反应离子方程式为：CaSO4+CO32-=CaCO3↓+SO42-，
故答案为：CaSO4+CO32-=CaCO3↓+SO42-；
（3）利用CO32-与酸反应生成二氧化碳进行检验，具体操作为：取少量溶液，滴加稀盐酸，若有气泡产生则还含有CO32-，反之，则不含有CO32-，
故答案为：取少量溶液，滴加稀盐酸，若有气泡产生则还含有CO32-，反之，则不含有CO32-；
（4）Ca2+浓度低于1.0×10-5mol•L-1 时可认为被沉淀完全，若要使Ca2+沉淀完全，根据Ksp（CaCO3）=c（Ca2+）×c（CO32-），可知溶液中c（CO32-）＞$\frac{5.0×1{0}^{-9}}{1.0×1{0}^{-5}}$mol/L=5.0×10-4mol/L，
故答案为：5.0×10-4mol/L；
（5）蒸氨环节的为CaO、H2O、NH4Cl生成为CaCl2．6H2O和NH3，反应方程式为：CaO+NH4Cl+5H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2．6H2O+2NH3↑，
故答案为：CaO+NH4Cl+5H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2．6H2O+2NH3↑．

点评 本题考查物质的制备方案、混合物分离提纯的综合应用．溶度积有关计算等，关键是理解工艺流程原理，侧重反应原理的分析及应用，题目难度中等．

练习册系列答案
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在除去不溶性杂质后，结晶析出FeSO4•7H2O时，为保持较高的酸度不能加水，其原因可能为BC．
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20．新型净水剂高铁酸钾K2FeO4为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定．工业上制备K2FeO4的常用方法有两种．
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（1）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：
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注：反应Ⅱ的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S↓
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ的产物为FeS2、CuS（填化学式）．
（2）反应Ⅲ的离子方程式为4CuCl2-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O．
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4．苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，某研究性学习小组的同学拟用如图所示装置（图A中的加热装置没有画出）制取高纯度的苯甲酸甲酯，实验前他们从有关化学手册中查得相关物质的物理性质如表所示：
苯甲酸甲醇苯甲酸甲酯
熔点/℃122.4-97-12.3
沸点/℃24964.3199.6
密度/g•cm-31.26590.7921.0888
水溶性微溶互溶不溶

实验一：制取苯甲酸甲酯
（1）在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是先将一定量的苯甲酸加入烧瓶中，然后再加入甲醇，最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸，试管中盛放的液体可能是Na2CO3稀溶液，烧瓶中反应的方程式为．
实验二：提纯苯甲酸甲酯
（2）停止加热，待烧瓶内的混合物冷却后，将试管及烧瓶中的液体转移到分液漏斗中，然后塞上分液漏斗的塞子再振荡后静置，取下塞子、打开活塞，使（填主要成分的名称）苯甲酸甲酯进入锥形瓶，此时目标产物中所含杂质量最多的物质是甲醇．
（3）用图C装置进行蒸馏提纯时，当温度计显示199.6℃时，可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯．
实验三：探究浓硫酸在合成苯甲酸甲酯中的作用
（4）为确定浓硫酸对此反应存在催化作用，可另取等量反应物在不加浓硫酸情况下进行相同程度的加热，然后测量两个实验中的某种数据，该数据是相同时间内两个试管里生成有机层的厚度或两个试管中生成相同厚度的有机层所需的时间．
5．对于可逆反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），下列措施能使反应物中活化分子百分数和化学平衡常数都变化的是（　　）
A．增大压强B．充入更多N2C．使用高效催化剂D．降低温度

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