题目内容
某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻化肥厂联合设计了制备（NH4）2SO4的工艺流程（如图所示）
（1）请完成上述流程中沉淀池中发生的主要反应的化学方程式：
CO2+2NH3+CaSO4+H2O= ↓+（NH4）2SO4．
（2）煅烧炉中发生的反应的基本类型是 ，副产品Y为 ．
（3）通过操作a将沉淀池中反应产物进行分离，操作a的名称是 ．实验室中进行此操作时，用到的玻璃仪器除烧杯外，还需 、 ．
（4）（NH4）2SO4在农业上可用作 肥，要注意不可和熟石灰等 物质同时施用．
（5）从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是 ．
【答案】分析：（1）根据质量守恒定律的微观解释进行分析；
（2）根据煅烧炉中的反应物、生成物的类别分析反应类型；
（3）根据分离固体和液体的操作进行分析；
（4）根据硫酸铵中含有的元素进行分析；
（5）根据绿色化学的特点进行分析．
解答：解：（1）在化学反应前后，原子的个数和种类都不变，故答案为：CaCO3；
（2）硫酸钙和二氧化碳、氨气生成了碳酸钙沉淀和硫酸铵，所以在煅烧炉中是碳酸钙的分解，碳酸钙高温会生成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳可以循环使用，该反应由一种物质反应生成两种物质，符合分解反应的概念，属于分解反应，故答案为：分解反应，氧化钙或CaO或生石灰；
（3）过滤可以将固体和液体分离，过滤需要烧杯盛放液体，需要漏斗过滤，玻璃棒引流，故答案为：过滤，漏斗、玻璃棒；
（4）硫酸铵中含有氮元素，和铵根离子，铵根离子和碱会生成氨气，故答案为：氮，碱性；
（3）从流程中可以看出，二氧化碳可以循环使用，硫酸钙也可以回收，故答案为：产生的CO2循环使用，得到的产品和副产品都是有用的物质，无废物产生．
点评：在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合题中的知识和所给的知识进行分析解答．
（2）根据煅烧炉中的反应物、生成物的类别分析反应类型；
（3）根据分离固体和液体的操作进行分析；
（4）根据硫酸铵中含有的元素进行分析；
（5）根据绿色化学的特点进行分析．
解答：解：（1）在化学反应前后，原子的个数和种类都不变，故答案为：CaCO3；
（2）硫酸钙和二氧化碳、氨气生成了碳酸钙沉淀和硫酸铵，所以在煅烧炉中是碳酸钙的分解，碳酸钙高温会生成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳可以循环使用，该反应由一种物质反应生成两种物质，符合分解反应的概念，属于分解反应，故答案为：分解反应，氧化钙或CaO或生石灰；
（3）过滤可以将固体和液体分离，过滤需要烧杯盛放液体，需要漏斗过滤，玻璃棒引流，故答案为：过滤，漏斗、玻璃棒；
（4）硫酸铵中含有氮元素，和铵根离子，铵根离子和碱会生成氨气，故答案为：氮，碱性；
（3）从流程中可以看出，二氧化碳可以循环使用，硫酸钙也可以回收，故答案为：产生的CO2循环使用，得到的产品和副产品都是有用的物质，无废物产生．
点评：在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合题中的知识和所给的知识进行分析解答．
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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（NH4）2SO4的工艺流程．
[工艺流程示意图]
上述流程中，沉淀池中发生的主要化学反应为：CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4
[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．
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．
氨气极易溶于水，其水溶液为氨水，呈碱性．
已知：（NH4）2SO4+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 ．
[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）
[工艺流程示意图]
上述流程中，沉淀池中发生的主要化学反应为：CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4
[讨论交流]
（1）操作a的名称是
（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
（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 |
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% |
已知：（NH4）2SO4+2NaOH
| ||
[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
[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
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．
