Question

2．将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO₄•2H₂O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义．以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图．
（1）本工艺中所用的原料除CaSO₄•2H₂O、（NH₄）₂CO₃外，还需要KCl、H₂O等原料；
（2）石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后反应的化学方程式为CaSO₄+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄；
（3）过滤Ⅰ操作所得固体有CaCO₃、CaSO₄（填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料；
（4）过滤Ⅰ操作所得滤液是（NH₄）₂SO₄溶液．检验滤液中含有NH₄⁺的方法是：在溶液中加入氢氧化钠溶液、加热，若有刺激性气味的气体产生，则有NH₄⁺；
（5）氯化钙结晶水合物（CaCl₂•6H₂O）是目前常用的无机储热材料，选择的依据除熔点较低和熔化的热效应高外，还因为其无毒，举出该晶体的无水物在实验室的一种用途用作干燥剂．

Answer 1

分析 （1）根据箭头的方向判断不难得出最初的原料．加入的原料箭头指向方框；箭线上面的物质为中间产物，箭头指向的产物．
流程图分析：
吸收环节：2NH₃+CO₂+H₂O生成碳酸铵；
转化Ⅰ环节：碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO₃+（NH₄）₂SO₄，经过滤后分离；
转化Ⅱ：（NH₄）₂SO₄和KCl的饱和溶液反应得到NH₄Cl和K₂SO₄经过滤Ⅱ分离；
蒸氨环节的为CaO、H₂O、NH₄Cl生成为CaCl₂．6H₂O和NH₃．
（2）根据流程图可知，石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后过滤，得到碳酸钙与硫酸铵；CaSO₄微溶且为悬浊液、CaCO₃不溶，所以二者在离子方程式中均不拆；然后配平即可；
（3）过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO₃外还主要含有过量微溶的CaSO₄；
（4）用氢氧化钠溶液可以检验滤液中NH₄⁺；
（5）氯化钙结晶水合物（CaCl₂•6H₂O）是目前常用的无机储热材料，是因为氯化钙结晶水合物熔点低易熔化，且无毒，无水氯化钙在实验室常用作干燥剂；

解答 解：（1）由流程图可知，吸收环节：2NH₃+CO₂+H₂O生成碳酸铵；
转化Ⅰ环节：碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO₃+（NH₄）₂SO₄，经过滤后分离；
转化Ⅱ：（NH₄）₂SO₄和KCl的饱和溶液反应得到NH₄Cl和K₂SO₄经过滤Ⅱ分离；
蒸氨环节的为CaO、H₂O、NH₄Cl生成为CaCl₂．6H₂O和NH₃，所以原料除CaSO₄•2H₂O、（NH₄）₂CO₃外，还需要KCl、H₂O，
故答案为：KCl、H₂O；
（2）根据流程图可知，石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后过滤得到碳酸钙与硫酸铵，反应方程式为CaSO₄+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄，
故答案为：CaSO₄+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄；
（3）CaSO₄微溶且为悬浊液，故过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO₃外还主要含有过量微溶的CaSO₄，
故答案为：CaCO₃、CaSO₄；
（4）检验滤液中含有NH₄⁺的方法是在溶液中加入氢氧化钠溶液、加热，若有刺激性气味的气体产生，则有NH₄⁺，
故答案为：在溶液中加入氢氧化钠溶液、加热，若有刺激性气味的气体产生，则有NH₄⁺；
（5）氯化钙结晶水合物（CaCl₂•6H₂O）是目前常用的无机储热材料，是因为氯化钙结晶水合物熔点低易熔化，且无毒（或无污染），无水氯化钙在实验室常用作干燥剂，
故答案为：无毒（或无污染）；用作干燥剂．

点评 本题为工艺流程题，涉及原料、产品的判断、方程式的书写等．做推断题时要充分利用所给的信息，结合自己已学过的知识，进行有依据性的推测，难度中等．