Question

13．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增大反应物接触面积，加快反应速率；
（2）脱硫过程的化学方程式为：2CaCO₃+2SO₂+O₂+4H₂O=2CaSO₄•2H₂O+2CO₂；
（3）反应Ⅰ的温度需要控制在60～70℃，其原因为AB；
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）滤渣X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；
（5）（NH₄）₂SO₄与KCl溶液需在浓氨水中发生反应Ⅱ，析出K₂SO₄晶体，其中浓氨水的作用是降低K₂SO₄的溶解度，使K₂SO₄析出；
（6）下列洗涤产品K₂SO₄晶体的方法中，你认为最好的方法是C．
A．常温时蒸馏水洗           B．冰水洗         C．饱和硫酸钾溶液洗．

Answer 1

分析 （1）反应物接触面积越大，反应速率越快；
（2）化学反应前后，元素种类不变，原子种类、总个数和质量都不变；
（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同时能够防止碳酸铵分解；
（4）滤渣X是碳酸钙；
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；
（5）（NH₄）₂SO₄与KCl溶液需在浓氨水中发生反应Ⅱ，析出K₂SO₄晶体，其中浓氨水的作用是降低K₂SO₄的溶解度，使K₂SO₄析出；
（6）K₂SO₄晶体易溶于水，不溶于饱和硫酸钾溶液．

解答 解：（1）脱硫反应中的碳酸钙需要粉碎其目的是增大反应物接触面积，加快反应速率．
故填：增大反应物接触面积，加快反应速率．
（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=2CaSO₄•2H₂O+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同时能够防止碳酸铵分解．
故选：AB．
（4）滤渣X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：CaCO₃；蒸发浓缩．
（5）（NH₄）₂SO₄与KCl溶液需在浓氨水中发生反应Ⅱ，析出K₂SO₄晶体，其中浓氨水的作用是降低K₂SO₄的溶解度，使K₂SO₄析出．
故填：降低K₂SO₄的溶解度，使K₂SO₄析出．
（6）K₂SO₄晶体易溶于水，不溶于饱和硫酸钾溶液，因此下列洗涤产品K₂SO₄晶体的方法中，最好的方法是饱和硫酸钾溶液洗．
故选：C．

点评 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论．