Question

10．某化工厂用废硫酸制备K₂SO₄的流程如下：

物质	KCl	K2SO4	NH4Cl	（NH4）2SO4
溶解度/g（20℃）	34.2	11.1	37.2	75.4

（1）生产上将CaCO₃研成粉末的目的是增大CaCO₃接触面积，加快后续实验化学反应的反应速率．
（2）上述流程中，除可综合利用CO₂外，还可循环使用的物质是CaCO₃（填写化学式）；
（3）写出反应Ⅲ的化学方程式：（NH₄）₂SO₄+2KCl═2NH₄Cl+K₂SO₄↓；你认为反应Ⅲ在常温下能实现的原因是常温下K₂SO₄的溶解度小．
（4）洗涤反应Ⅲ所得晶体最好用下列d（填序号），选择该试剂的原因是洗涤时可防止K₂SO₄晶体溶解．
a．BaCl₂溶液b．饱和NH₄Cl溶液c．冷水d．饱和K₂SO₄溶液．

Answer 1

分析 解答此类题目时要反复阅读题意，明确题目的要求和前后的关联，然后进行解答．
（1）把反应物研成粉末增大了接触面积能加快反应速率，据此分析回答；
（2）如果生成物和反应物中都有某种物质，这种物质一般可循环利用；
（3）从生成物的溶解度大小考虑反应能否发生，写出反应的化学方程式；
（4）根据物质的溶解性分析解答．

解答 解：（1）将CaCO₃研成粉末，可以增大反应物的接触面积，其目的是加快反应速率；
（2）观察上述流程，发现二氧化碳和碳酸钙既是反应物也是生成物，故可循环使用的物质有CO₂和CaCO₃；
（3）根据复分解反应发生的条件，反应Ⅲ中虽没有不溶物，但常温下K₂SO₄的溶解度小，在生成物中会以沉淀的形式出现，故反应可以进行，反应的化学方程式是：（NH₄）₂SO₄+2KCl═2NH₄Cl+K₂SO₄↓；
（4）在洗涤K₂SO₄晶体时，为了可防止K₂SO₄晶体溶解、不引入其他的物质，应用饱和K₂SO₄溶液．
故答案为：（1）增大CaCO₃接触面积，加快后续实验化学反应的反应速率；
（2）CaCO₃；
（3）（NH₄）₂SO₄+2KCl═2NH₄Cl+K₂SO₄↓，常温下K₂SO₄的溶解度小；
（4）d，洗涤时可防止K₂SO₄晶体溶解．

点评 本题全面考查了学生对知识的掌握和应用能力，难度比较大，解答时一定要注意知识的前后的联系和综合运用．