题目内容

【题目】某热电厂用脱硫方法得到CaSO4生产K2SO4的工艺流程如下。

(资料)碳酸铵在水溶液中温度高于70℃时开始分解。

请回答下列问题:

(1)脱硫反应中的碳酸钙需要粉碎其目的是_____;

(2)脱硫过程的化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2+4H2O=2CaSO42H2O+2X;X的化学式是_____;

(3)反应Ⅰ的温度需要控制在60~70℃,其原因为_____;

A 60~70℃反应速率较快

B 高于70℃时碳酸铵分解,降低了原料的利用率

(4)过滤过程中所需玻璃仪器;烧杯、玻璃棒、_____。若过滤后液体仍然浑浊应_____;滤渣X的化学式为_____;将NH4Cl溶液通过_____、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等操作步骤得副产物NH4Cl晶体;

(5)(NH4)2SO4与KCl溶液需在浓氨水中发生反应Ⅱ,析出K2SO4晶体,该反应的化学方程式是_____其中浓氨水的作用是_____;

(6)下列洗涤产品K2SO4晶体的方法中,你认为最好的方法是_____。

A 常温时蒸馏水洗

B 冰水洗

C 饱和硫酸钾溶液洗

(7)检验硫酸钾晶体是否洗涤干净的方法是_____。

【答案】增加反应物接触面积,反应更充分 CO2 AB 漏斗 重新过滤 CaCO3 蒸发浓缩 (NH4)2SO4+2KCl=K2SO4↓+2NH4Cl 降低K2SO4溶解度,使K2SO4析出 C 取最后一次洗涤液滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则已洗净

【解析】

(1)脱硫反应中的碳酸钙需要粉碎其目的是增大接触面积,加快反应速率 使反应更充分。
故填:增加反应物接触面积,反应更充分。
(2)由脱硫过程的化学方程式可知,反应前后都是2个钙原子,2个硫原子,8个氢原子,反应前是2个碳原子,反应后应该是2个碳原子,反应前是16个氧原子,反应后应该是16个氧原子,因此反应的化学方程式为:2CaCO3+2SO2+O2+4H2O=2CaSO42H2O+2CO2。
故填:CO2。

(3)反应Ⅰ的温度需要控制在60~70℃,其原因是:60~70℃反应速率较快,高于70℃时碳酸铵分解,降低了原料的利用率。
故填:AB。

(4)过滤过程中所需玻璃仪器;烧杯、玻璃棒、漏斗。若过滤后液体仍然浑浊应重新过滤;滤渣X是硫酸钙和碳酸铵反应生成碳酸钙沉淀,碳酸钙的化学式为CaCO3;将NH4Cl溶液通过蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等操作步骤得副产物NH4Cl晶体;

故填:漏斗;重新过滤;CaCO3;蒸发浓缩。

(5)反应Ⅱ是(NH4)2SO4与KCl溶液在浓氨水中反应生成K2SO4和NH4Cl,反应的化学方程式为:(NH4)2SO4+2KCl=K2SO4↓+2NH4Cl;其中浓氨水的作用是降低了硫酸钾的溶解度,使硫酸钾析出。
故填:(NH4)2SO4+2KCl=K2SO4↓+2NH4Cl;降低了K2SO4的溶解度,使K2SO4析出。

(6)硫酸钾能够溶于水,不溶于饱和硫酸钾溶液,因此最好用饱和硫酸钾溶液洗涤产品K2SO4晶体。
故填:C。

(7)氯化铵会与硝酸银反应生成氯化银沉淀,取最后一次洗涤液滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则已洗净。

故填:取最后一次洗涤液滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则已洗净。

练习册系列答案
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【题目】某化学兴趣小组的同学,通过咨询老师准备用亚硫酸钠溶液与浓硫酸反应来制备一定量的SO2(Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H 2O),老师给他们提供了一瓶久置的亚硫酸钠溶液,兴趣小组的同学分成甲、乙两小组对该瓶亚硫酸钠溶液成分进行实验探究。

(查阅资料)

① Na2SO3不稳定,在空气中易被氧气氧化成Na2SO4;

②SO32-、SO42-均能与Ba2+反应产生白色沉淀;

③BaSO3 等亚硫酸盐能与稀盐酸反应,其反应原理与 BaCO3等碳酸盐与稀盐酸反应类似。

(1)(提出问题)①该瓶溶液中溶质的成分是什么?

②该瓶溶液中亚硫酸钠的质量分数是多少?

(分析问题) Na2SO3变质的原因是:_______________________。(用化学方程式表示)

(2) (作出猜想)

猜想1:没有变质,成分是Na2SO3;

猜想 2:完全变质,成分是Na2SO4;

猜想3:_____________。

(实验探究Ⅰ)甲、乙两组分别进行实验探究溶液是否变质:

小组

实验操作

现象

结论

甲组

取少量样品于试管中加入过量稀盐酸;

产生气泡

没有变质,还是Na2SO3

乙组

取少量样品于试管中加入氯化钡溶液,再加入足量稀盐酸。

产生白色沉淀后 ________

已部分变质

甲组同学实验中发生的化学方程式为:________________________。有同学质疑甲组方案不合理,理由是_________________。

(3) (实验探究Ⅱ)甲组设计如下实验装置测定Na2SO3溶液的溶质质量分数。(已)

①要测定Na2SO3溶液的溶质质量分数,实验中需要测得的数据是亚硫酸钠溶液样品的质量以及_______质量。

②D装置的作用为______________________________。

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