Question

【选作--化学与技术】最近，我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功．具体生产流程如下：
回答下列问题

（1）操作a的名称是

 

，实验室中进行此操作的非玻璃仪器或用品有

 

；在实验室中操作b的名称是

 

．
（2）装置a中生成两种酸式盐，它们的化学式分别是

 

．
（3）依题意猜测固体A中一定含有的物质的化学式是

 

（结晶水部分不写）．
（4）“热交换器”是利用“废热”预热

 

，除此之外还可利用硫酸工业的“废热”

 

．
（5）SO₃在

 

（填设备名称）中用

 

吸收转化为发烟硫酸．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：（1）操作a是把固体与液体分开，应为过滤；过滤需要烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台（含铁圈）、滤纸等；操作b是由溶液中析出晶体，应萃取蒸发浓缩、冷却结晶等操作．磷酸受热容易分解，在结晶时应采用低温蒸发结晶；
（2）装置a中磷酸与氨气发生反应，可以生成（NH₄）₃PO₄、（NH₄）₂HPO₄、NH₄H₂PO₄；
（3）由信息可知生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸，磷灰石的主要成分是Ca₃（PO₄）₂，在萃取槽中与硫酸发生反应，有磷酸生成，结合流程中硫酸制备，故固体A应为CaSO₄；
（4）根据流程，热交换内将二氧化硫转化成三氧化硫，根据二氧化硫转化成三氧化硫的条件回答；
（5）工业上三氧化硫在吸收塔里被浓硫酸吸收转化为发烟硫酸．

解答： 解：（1）分离固体和液体的方法是过滤；过滤需要盛放药品的烧杯、过滤的漏斗、引流作用的玻璃棒、固定漏斗的铁架台（含铁圈）、滤纸等，此操作的非玻璃仪器或用品有铁架台（含铁圈）、滤纸；从溶液中析出晶体的方法是：将溶液蒸发浓缩、冷却结晶可得相应晶体．
故答案为：过滤；铁架台（含铁圈）、滤纸；蒸发浓缩、冷却结晶；
（2）装置a中磷酸与氨气发生反应，磷酸是三元酸，可以生成（NH₄）₃PO₄、（NH₄）₂HPO₄、NH₄H₂PO₄三种盐，其中（NH₄）₂HPO₄、NH₄H₂PO₄两种酸式盐．
故答案为：（NH₄）₂HPO₄、NH₄H₂PO₄；
（3）由信息可知生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸，磷灰石的主要成分是Ca₃（PO₄）₂，在萃取槽中与硫酸发生反应，有磷酸生成，结合流程中硫酸制备，故固体A应为CaSO₄；故答案为：CaSO₄；
（4）根据流程，热交换内将二氧化硫转化成三氧化硫，而二氧化硫转化成三氧化硫需要加热，所以“热交换器”是利用“废热”预热的即将参与反应的SO₂和O₂；除此之外还可利用硫酸工业的“废热”发电；故答案为：即将参与反应的SO₂和O₂；发电；
（5）工业上三氧化硫在吸收塔里被浓硫酸吸收转化为发烟硫酸；故答案为：吸收塔； 98%的浓硫酸；

点评：本题考查了磷铵流程中有关的知识，难度不大，明确物质的分离方法以及常用实验仪器的用途．