题目内容
【题目】下图是某工业生产过程。
溶解度表:
温度℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
氯化铵 | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 55.2 | 65.6 | 71.3 | 77.3 |
硫酸铵 | 70.6 | 73 | 75.4 | 78 | 81 | 88 | 95 | 98 | 103 |
硫酸钾 | 7.4 | 9.3 | 11.1 | 13 | 14.8 | 18.2 | 21.4 | 22.9 | 24.1 |
氯化钾 | 28 | 31.2 | 34.2 | 37.2 | 40.1 | 45.8 | 51.3 | 53.9 | 56.3 |
(1)本工业生产过程的目标产品是____________________________________。(写化学式)
(2)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还有一种物质,该固体的用途有_________(试举一例)。
(3)根据溶解度表转化Ⅱ适宜的温度是________
A、0~10℃ B、20~30℃ C、40~60℃ D、90~100℃
过滤Ⅱ操作所得滤渣是__________。
(4)我国著名的化学家也利用了转化Ⅱ的反应原理制备了一种重要的碱,该制备的化学反应方程式为:___________________________________________________
(5)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)进行脱水处理可制得常用的干燥剂,根据下图选择最佳脱水的方法是__________
A、氯化氢气流中加热到174℃ B、直接加热至174℃
C、直接加热至260℃ D、氯化氢气流中加热到260℃
(6)上述工业流程实现了绿色化学的理念,其中__________________(填化学式)实现了循环利用,副产品_________________________(填化学式)可转化为原料,整个流程基本实现了污染物零排放。
【答案】 CaCl2·6H2O 做石膏模型;加入到水泥中调节水泥的硬化速率;做建筑材料 D K2SO4(或K2SO4 和KCl) NH3+H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓ C NH3 CaCO3
【解析】
(1)根据上面流程,起点由水吸收氨气,再吸收二氧化碳,最后转化产出的为红色圈的CaCl2·6H2O,本工业生产过程的目标产品是CaCl2·6H2O;而箭头指出的CaCO3受热分解可提供氧化钙和二氧化碳,根据溶解性表中硫酸铵、氯化钾、硫酸钾和氯化铵中硫酸钾溶解度最小,在转化Ⅱ中溶解度最小的先析出,故过滤Ⅱ滤渣A为硫酸钾,即箭头指出的在流程序中间的碳酸钙和硫酸钾都不是目标产品;(2)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还有一种物质,根据前面转化Ⅰ加入的石膏应该过量且是微溶,故还有的固体为石膏,用途有:做石膏模型;加入到水泥中调节水泥的硬化速率;做建筑材料等;(3)根据溶解度表转化Ⅱ适宜的温度是90~100℃,该温度范围内,硫酸铵、氯化钾、氯化铵的溶解度都比硫酸钾溶解度大得多,容易析出硫酸钾晶体;过滤Ⅱ操作所得滤渣是K2SO4(或K2SO4 和KCl);(4)我国著名的化学家也利用了转化Ⅱ的反应原理制备了一种重要的碱,该制备是在饱和食盐水中通入足量的氨气,再通入足量的二氧化碳产生碳酸氢钠,化学反应方程式为:NH3+H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓;(5)由于CaCl2·6H2O的相对分子质量为219、假如有CaCl2·4H2O、CaCl2·2H2O、CaCl2·H2O、,则相对分子质量分别为183、147、129,CaCl2的相对分子质量为111,根据相对分子质量及质量关系,将CaCl2·6H2O转化为CaCl2最佳脱水的方法是应该选D;(6)上述工业流程(参照前面的图)实现了绿色化学的理念,其中蒸氨过程中NH3实现了循环利用,副产品CaCO3可转化为原料氧化钙和二氧化碳,整个流程基本实现了污染物零排放。