题目内容
硝酸钾是一种重要的化工产品，工业上制备硝酸钾的流程如图所示：
请回答下列问题：
（1）在饱和（NH4）2SO4溶液中，CaSO4与NH4HCO3按物质的量之比1：2恰好完全反应，该反应的化学方程式为
（2）操作Ⅰ是
（3）操作Ⅲ的化学方程式是
（4）Ca（NO3）2溶液和K2SO4固体反应后需要热过滤的原因是
（5）本实验中可以循环利用的物质是
请回答下列问题：
（1）在饱和（NH4）2SO4溶液中，CaSO4与NH4HCO3按物质的量之比1：2恰好完全反应，该反应的化学方程式为
CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3↓+（NH4）2SO4+H2O+CO2↑
CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3↓+（NH4）2SO4+H2O+CO2↑
（2）操作Ⅰ是
过滤、蒸发浓缩
过滤、蒸发浓缩
，操作Ⅱ是冷却结晶
冷却结晶
，操作Ⅲ是过滤、加热冷却结晶
过滤、加热冷却结晶
，操作Ⅳ是过滤
过滤
．（3）操作Ⅲ的化学方程式是
（NH4）2SO4+2KCl
K2SO4+2NH3↑+2HCl↑
| ||
（NH4）2SO4+2KCl
K2SO4+2NH3↑+2HCl↑
，该反应中得到的副产物是
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NH4Cl
NH4Cl
．（4）Ca（NO3）2溶液和K2SO4固体反应后需要热过滤的原因是
防止KNO3冷却时结晶析出，从而导致产率下降
防止KNO3冷却时结晶析出，从而导致产率下降
．（5）本实验中可以循环利用的物质是
硫酸钙
硫酸钙
（写名称）．分析：分析整个流程图知，操作Ⅰ是将滤渣与滤液分开，应是过滤操作，向滤液中加入硝酸生成Ca（NO3）2，可知滤渣是碳酸钙沉淀，而滤液中未加入任何物质，精操作Ⅱ又得滤液和（NH4）2SO4固体，由此可知原滤液就是硫酸铵溶液，据此可以推出第一步反应的化学方程式，同时可知操作Ⅱ是将硫酸铵从溶液中结晶出来；通过操作Ⅲ使两种固体直接反应，显然操作Ⅲ是加热；最后一步发生复分解反应制的硝酸钾．
解答：解：（1）在饱和（NH4）2SO4溶液中，CaSO4与NH4HCO3按物质的量之比1：2恰好完全反应，该反应的化学方程式为：CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3↓+（NH4）2SO4+H2O+CO2↑，
故答案为：CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3↓+（NH4）2SO4+H2O+CO2↑；
（2）分析整个流程图知，操作Ⅰ是将滤渣与滤液分开，应是过滤操作，向滤液中加入硝酸生成Ca（NO3）2，可知滤渣是碳酸钙沉淀，而滤液中未加入任何物质，精操作Ⅱ又得滤液和（NH4）2SO4固体，由此可知原滤液就是硫酸铵溶液，据此可以推出第一步反应的化学方程式，同时可知操作Ⅱ是将硫酸铵从溶液中结晶出来；通过操作Ⅲ使两种固体直接反应，显然操作Ⅲ是加热；最后一步发生复分解反应制的硝酸钾，操作Ⅳ是过滤，
故答案为：过滤、蒸发浓缩；冷却结晶；过滤、加热冷却结晶；过滤；
（3）操作Ⅲ是硫酸铵和氯化钾加热反应生成硫酸钾，氯化氢和氨气，反应的化学方程式是：（NH4）2SO4+2KCl
K2SO4+2NH3↑+2HCl↑，氯化氢和氨气冷却结合生成氯化铵副产物，
故答案为：（NH4）2SO4+2KCl
K2SO4+2NH3↑+2HCl↑；NH4Cl；
（4）Ca（NO3）2溶液和K2SO4固体反应后需要热过滤的原因是，防止KNO3冷却时结晶析出，从而导致产率下降，
故答案为：防止KNO3冷却时结晶析出，从而导致产率下降；
（5）依据流程图和反应过程分析可知循环利用的物质时参与反应过程，最后又生成的物质，结合反应过程分析，硫酸钙是可循环利用的物质，故答案为：硫酸钙．
故答案为：CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3↓+（NH4）2SO4+H2O+CO2↑；
（2）分析整个流程图知，操作Ⅰ是将滤渣与滤液分开，应是过滤操作，向滤液中加入硝酸生成Ca（NO3）2，可知滤渣是碳酸钙沉淀，而滤液中未加入任何物质，精操作Ⅱ又得滤液和（NH4）2SO4固体，由此可知原滤液就是硫酸铵溶液，据此可以推出第一步反应的化学方程式，同时可知操作Ⅱ是将硫酸铵从溶液中结晶出来；通过操作Ⅲ使两种固体直接反应，显然操作Ⅲ是加热；最后一步发生复分解反应制的硝酸钾，操作Ⅳ是过滤，
故答案为：过滤、蒸发浓缩；冷却结晶；过滤、加热冷却结晶；过滤；
（3）操作Ⅲ是硫酸铵和氯化钾加热反应生成硫酸钾，氯化氢和氨气，反应的化学方程式是：（NH4）2SO4+2KCl
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故答案为：（NH4）2SO4+2KCl
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（4）Ca（NO3）2溶液和K2SO4固体反应后需要热过滤的原因是，防止KNO3冷却时结晶析出，从而导致产率下降，
故答案为：防止KNO3冷却时结晶析出，从而导致产率下降；
（5）依据流程图和反应过程分析可知循环利用的物质时参与反应过程，最后又生成的物质，结合反应过程分析，硫酸钙是可循环利用的物质，故答案为：硫酸钙．
点评：本题考查了物质制备流程分析判断，实验操作步骤的分析理解，物质性质的分析应用，主要是物质分离实验基本操作的应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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