题目内容

7．将磷肥生产巾形成的副产物石膏（CaSO4.2H2O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水台物储热材  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．如图所示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，还需要的两种原料是NH3、KCl；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-．
（2）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-；．
（3）过滤I的滤液中的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，则滤液中c（CO32-）大于5.0×10-4mol/L．[已知：该温度下Ksp（CaCO3）=5.0×10-9]
（4）写出“蒸氨”过程中的化学方程式：CaO+NH4Cl+5H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2．6H2O+2NH3↑．
（5）生产医用二水合氯化钙（CaCl2.2H2O）蒸发结晶要保持在160℃的原因是温度过高时CaCl2.2H2O会失去结晶水．氯化钙结晶水合物（CaCl2.6H2O）是目前常用的无机储热材料，选择的依据是ad（填字母）．
a．熔点29℃较低      b．能导电      c．能制冷      d．无毒．

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；
碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO3、（NH4）2SO4；
（2）利用CO32-与酸反应生成二氧化碳进行检验；
（3）根据Ksp（CaCO3）=c（Ca2+）×c（CO32-）计算；
（4）蒸氨环节的为CaO、H2O、NH4Cl生成为CaCl2．6H2O和NH3；
（5）温度过高时CaCl2.2H2O会失去结晶水；氯化钙结晶水合物（CaCl2•6H2O）是目前常用的无机储热材料，是因为氯化钙结晶水合物熔点低易熔化，且无毒，与能制冷，能导电无关．

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；
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：NH3；KCl；CaSO4+CO32-=CaCO3↓+SO42-；
（2）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-；
（3）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；
（4）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↑；
（5）温度过高时CaCl2.2H2O会失去结晶水，蒸发结晶要保持在160℃；氯化钙结晶水合物（CaCl2•6H2O）是目前常用的无机储热材料，是因为氯化钙结晶水合物熔点低，吸收热量易熔化，且无毒，与能制冷，能导电无关，
故答案为：温度过高时CaCl2.2H2O会失去结晶水；ad．

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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4．在一定条件下，RO3-与R-可发生反应：RO3-+5R-+6H+═3R2+3H2O，下列关于R元素的叙述中，正确的是（　　）
A．元素R位于周期表中第ⅤA族
B．R只能被还原
C．R2在常温常压下一定是气体
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5．1纳米（nm）=10-9m，“纳米材料”是指直径以几纳米到几十纳米的材料，如将“纳米材料”分散到液体分散剂中，所得混合物可能具有的性质是（　　）
A．分散质粒子不能透过滤纸B．具有丁达尔效应
C．分散质很快就沉降下来D．所得分散系是溶液
2．饱和盐溶液W的电解产物发生下列系列反应．图中的每一方格表示有关的一种主要反应物或生成物（反应中加入或生成的水以及生成的其它产物已略去），其中A、B、C、D、E在常温下均为气态物质，X和K是中学常见的金属单质，氧化物Y是一种比较好的耐火材料．

回答下列问题：
（1）X、Y的化学式是：XFe，YAl2O3．
（2）A的电子式是，B的晶体类型是分子晶体．
（3）反应②的离子方程式是Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+．
（4）饱和盐溶液W电解的化学方程式是2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NH3↑．
（5）已知C的燃烧热为285.8kJ/mol．试写出C（用化学式表示）燃烧生成液态物质的热化学方程式2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；△H=-571.6kJ/mol．
2．某学习小组依据反应：SO2（g）+Cl2（g）?SO2Cl2（g）△H＜0，设计制备磺酰氯（SO2Cl2）的装置如图，有关信息如表所示．
 SO2Cl2Cl2SO2
熔点/℃-54.1-101-72.4
沸点/℃69.1-34.6-10
性质遇水发生
剧烈水解		  
（1）若用浓盐酸与二氧化锰为原料制取Cl2，反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（2）B仪器的作用是使挥发的产物SO2Cl2冷凝回流．
（3）为了便于混合物的分离且提高反应物的转化率，A装置的反应条件最好选择a．
a．冰水浴         b．常温         c．加热至69.1℃
（4）如果通入的Cl2或SO2含有水蒸气，氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl．
（5）实验时先通入干燥的Cl2将A装置中的空气赶走，再缓慢通入干燥的SO2，即发生反应．充分反应后，继续通入Cl2使装置中的SO2进入烧杯中被吸收．分离产物后，向获得的SO2Cl2中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液W．
①经分析SO2Cl2与H2O反应属于非氧化还原反应，写出该反应的化学方程式SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl．
②无色溶液W中的阴离子除含少量OH-外，还含有其它两种阴离子，检验溶液W中这两种阴离子方法是取少量W溶液于试管中，加入过量Ba（NO3）2溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀产生，说明溶液中含有SO42-，过滤，向滤液中滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则说明溶液中有Cl-．
③反应完成后，在W溶液、烧杯中分别滴加过量的BaCl2溶液，均出现白色沉淀，此沉淀不溶于稀盐酸，经过滤、洗涤、干燥，称量得到的固体质量分别为Xg、Yg．计算SO2+Cl2?SO2Cl2反应中，SO2的转化率（用含X、Y的代数式表示）．
12．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3沉淀．Fe（OH）3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用．阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去（或撇掉）浮渣层，即起到了浮选净化的作用．某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．Fe为阳极，其电极反应为：Fe-3e-+3OH-=Fe（OH）3↓
B．通入甲烷的电极为负极，其电极反应为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
C．为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池工作时必须  有部分A物质参加循环．A物质是CO2
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19．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
A．T℃时，pH=6的纯水中，含有的OH-数目为1×10-6NA
B．标准状况下，22.4LCCl4中含有的共用电子对数目为4.0NA
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D．1molNa2O2与足量CO2充分反应转移的电子数目为NA
16．下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（　　）
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C．Al3+、H+、CO32-、Cl-D．Ba2+、OH-、Fe2+、NO3-
17．2010年诺贝尔化学奖授予美日科学家，他们由于研究“有机物合成过程中钯催化交叉偶联”而获奖．钯的化合物氯化钯可用来检测有毒气体CO，发生反应的化学方程式为：CO+PdCl2+H2O═CO2+Pd↓+2HCl．下列说法正确的是（　　）
A．题述反应条件下还原性：CO＞Pd
B．题述反应中PdCl2被氧化
C．在标况下生成11.2 L CO2时，转移的电子为2 mo1
D．题述反应中CO2为氧化产物

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