题目内容
10．某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的化肥厂联合设计了如图制备（NH4）2SO4的工艺流程．
①根据质量守恒定律，请完成上述流程中沉淀池内发生的主要反应的化学方程式：
CO2+2NH3+CaSO4+H2O→CaCO3↓+（NH4）2SO4，
②操作a的名称是过滤，实验室中进行此操作时，用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需漏斗．获得（NH4）2SO4晶体在农业上可用作氮肥，要注意不可和熟石灰等碱性物质混合施用或保存．
③煅烧炉中发生反应的基本类型是分解反应，副产品Y为CaO．生产流程中能被循环利用的物质是CO2．
④向沉淀池中加入CaSO4悬浊液后，需先通入足量NH3，再通入CO2的原因：氨气的溶解度大，使溶液显碱性，有利于CO2的溶解，生成大量的CO32-，促进CaSO4转化为CaCO3，同时生成（NH4）2SO4．
⑤从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是流程中产生的CO2可循环利用，得到的副产物和产物都是有用的物质，无废物产生．
分析 本题是根据侯氏制碱法原理，将微溶的CaSO4转化为化肥（NH4）2SO4的工艺流程：
①化学反应遵守质量守恒定律，即反应过程中元素种类不变，原子种类也不变，CO2+2NH3+CaSO4+H2O→____↓+（NH4）2SO4此反应是非氧化还原反应并结合反应前的元素种类，可确定求知物；
②沉淀池里得到不溶物，操作a的目的将沉淀从水溶液里分离出来的，典型的固液分离，很好选择分离方法，过滤操作需要的仪器是烧杯、玻璃棒及三角漏斗三种玻璃仪器，化学肥料施用时要注意碱性肥料与酸性肥料不能混合使用；
③煅烧炉中发生的反应是碳酸钙在高温下分解，产物是氧化钙和二氧化碳；
④CO2在水中的溶解度小，先通入氨气可增加溶液的碱性，可提高CO2的溶解量；
⑤绿色化学的理念是原子利用率为100%，对环境无污染，可从这二个方面及资源丰富，成本低等考虑．
解答 解：①化学反应的过程元素和原子的种类不变，且原子数目也没有培减，CO2+2NH3+CaSO4+H2O→__↓+（NH4）2SO4，从元素的种类看，求知物中含有碳、钙元素，从原子守恒来看，还应该有氧元素，因为CaSO4→（NH4）2SO4保持部分氧原子守恒，再结合反应中得到沉淀，可知未知物为碳酸钙，故答案为：CaCO3；
②操作a的目的是固液分离，操作名称为过滤，过滤操作需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗，则还需要漏斗，氮肥（NH4）2SO4在使用时其水溶液因NH4+的水解显酸性，熟石灰显碱性，二者混合使用会有氨气生成，降低肥效，故答案为：过滤；漏斗；碱性；
③锻烧炉中发生的反应为CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑，属分解反应，因需向沉淀池中通CO2，故产物中的CO2为可循环利用的物质，另一种产物CaO为副产品Y，故答案为：分解反应；CaO；CO2；
④二氧化碳在中性或酸性溶液里的溶解度小，溶液里的CO32-浓度低，先通氨气，因氨气的溶解度大，使溶液显碱性，有利于CO2的溶解，生成大量的CO32-，促进CaSO4转化为CaCO3，同时生成（NH4）2SO4，故答案为：氨气的溶解度大，使溶液显碱性，有利于CO2的溶解，生成大量的CO32-，促进CaSO4转化为CaCO3，同时生成（NH4）2SO4；
⑤根据绿色化学的理念，产物CO2可循环利用，副产品CaO及（NH4）2SO4都是有用的物质，降低了生成成本，故答案为：流程中产生的CO2可循环利用，得到的副产物和产物都是有用的物质，无废物产生．
点评 无机流程题，考查制备原理、混合物的分离提纯及绿色化学理念，难度不大，但对学生的解题能力的提高，特别是巩固双基有显效果．
浙大优学小学年级衔接捷径浙江大学出版社系列答案
已知，浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2+，还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子．有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见表：
| 离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe2+ | 7.6 | 9.7 |
| Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
| Al3+ | 3.8 | 4.7 |
| Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
（1）高温焙烧：在实验室宜选择的主要仪器是坩埚．
（2）写出氧化过程中主要反应的离子方程式：2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O．
（3）在氧化后的液体中加入石灰浆，并调节溶液pH，pH应调节的范围是4.7≤pH＜8.3．
（4）滤渣的主要成分有硫酸钙、氢氧化铁、氢氧化铝．
（5）工业生产中为了确定需要向浸出液中加入多少MnO2粉，可准确量取10.00mL浸出液用0.02mol/L酸性KMnO4溶液滴定，判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液变紫红色，且半分钟内不褪色．若达滴定终点共消耗10.00mL酸性KMnO4溶液，请计算浸出液中Fe2+浓度是0.1mol/L．
甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇．| A． | 水电离的c（H+）：①=②=③=④ | |
| B． | 将②、③溶液混合后，pH=7，消耗溶液的体积③＞② | |
| C． | 等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量：②=④＞① | |
| D． | 向各溶液中加入100mL水后，溶液的pH：③＞④＞①＞② |
| A． | 装置①可用于分离碘和氯化钠的固体混合物 | |
| B． | 装置②可用于吸收HCl或NH3气体 | |
| C． | 装置③可用于分解NH4HCO3制备NH3 | |
| D． | 装置④b口进气可收集CO2或NO气体 |