Question

3．石膏轉化為硫酸鉀和CaCl₂的工藝流程如下：

（1）CO₂是一種很重要的副產品，工業上獲得CO₂的途徑是CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑（用化學方程式表示）．
（2）轉化Ⅰ中發生反應的離子方程式為CaSO₄+CO₃^2-═CaCO₃↓+SO₄^2-，過濾Ⅰ得到的濾渣的主要成分是CaCO₃．過濾Ⅰ得到的濾液是（NH₄）₂SO₄，檢驗濾液中含有CO₃^2-的方法是取少量濾液于試管中，滴加稀HCl，若有無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體產生，則證明濾液中含有CO₃^2-，若無明顯現象，則濾液中不含CO₃^2-．
（3）轉化Ⅱ中發生反應的化學方程式為2KCl+（NH₄）₂SO₄═K₂SO₄↓+2NH₄Cl，轉化Ⅱ中可獲得K₂SO₄的原因是KCl、（NH₄）₂SO₄、K₂SO₄、NH₄Cl四種物質的溶解度受溫度的影響不同．
（4）上述工藝流程中體現綠色化學理念的是氨在工藝中循環使用、使用的原料無毒．
（5）氯化鈣結晶水合物是目前常用的無機儲熱材料，選擇的依據是ac．
a．熔點較低（29℃熔化）  b．能制冷  c．無毒                d．能導電．

Answer 1

分析 根據題中流程圖可知：吸收環節：2NH₃+CO₂+H₂O生成碳酸銨；轉化Ⅰ環節：碳酸銨和石膏懸濁液反應生成CaCO₃+（NH₄）₂SO₄，經過濾后分離；轉化Ⅱ：（NH₄）₂SO₄和KCl的飽和溶液反應得到NH₄Cl和K₂SO₄經過濾Ⅱ分離；蒸氨環節的為CaO、H₂O、NH₄Cl生成為CaCl₂．6H₂O和NH₃，
（1）工業上常用石灰石高溫分解制二氧化碳；
（2）轉化Ⅰ是碳酸銨和石膏懸濁液反應生成CaCO₃+（NH₄）₂SO₄，通常用稀鹽酸和澄清石灰水檢驗CO₃^2-；
（3）轉化Ⅱ為（NH₄）₂SO₄和KCl的飽和溶液反應得到NH₄Cl和K₂SO₄；溶液中溶解度小的溶質首先析出；
（4）根據綠色化學的特點進行分析，氨在工藝中循環使用、使用的原料無毒等（原子利用率高，沒有有害物質排放到環境中）；
（5）氯化鈣結晶水合物（CaCl₂•6H₂O）是目前常用的無機儲熱材料，是因為氯化鈣結晶水合物熔點低易熔化，且無毒，與易溶于水，能導電無關；

解答 解：（1）工業上常用石灰石高溫分解制二氧化碳，反應的方程式為CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，
故答案為：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）轉化Ⅰ是碳酸銨和石膏懸濁液反應生成CaCO₃+（NH₄）₂SO₄，反應的離子方程為CaSO₄+CO₃^2-═CaCO₃↓+SO₄^2-，過濾Ⅰ得到的濾渣的主要成分是 CaCO₃．過濾Ⅰ得到的濾液是 （NH₄）₂SO₄，檢驗濾液中含有CO₃^2-的方法是取少量濾液于試管中，滴加稀HCl，若有無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體產生，則證明濾液中含有CO₃^2-，若無明顯現象，則濾液中不含CO₃^2-，
故答案為：CaSO₄+CO₃^2-═CaCO₃↓+SO₄^2-； CaCO₃；（NH₄）₂SO₄；取少量濾液于試管中，滴加稀HCl，若有無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體產生，則證明濾液中含有CO₃^2-，若無明顯現象，則濾液中不含CO₃^2-；
（3）轉化Ⅱ為（NH₄）₂SO₄和KCl的飽和溶液反應得到NH₄Cl和K₂SO₄，反應方程式為2KCl+（NH₄）₂SO₄═K₂SO₄↓+2NH₄Cl，轉化Ⅱ中可獲得K₂SO₄的原因是KCl、（NH₄）₂SO₄、K₂SO₄、NH₄Cl四種物質的溶解度受溫度的影響不同，
故答案為：2KCl+（NH₄）₂SO₄═K₂SO₄↓+2NH₄Cl；KCl、（NH₄）₂SO₄、K₂SO₄、NH₄Cl四種物質的溶解度受溫度的影響不同；
（4）由綠色化學的特點可知，碳酸鈣用于制水泥原料、硫酸鈣和氯化鉀轉化為硫酸鉀和氯化鈣、氨在工藝中循環使用等（原子利用率高，沒有有害物質排放到環境中）；
故答案為：氨在工藝中循環使用、使用的原料無毒；
（5）氯化鈣結晶水合物（CaCl₂•6H₂O）是目前常用的無機儲熱材料，是因為氯化鈣結晶水合物熔點低易熔化，且無毒，與易溶于水，能導電無關，
故答案為：ac；

點評 本題為工藝流程題，涉及原料、產品的判斷、方程式的書寫、檢驗、綠色化學等．做推斷題時要充分利用所給的信息，結合自己已學過的知識，進行有依據性的推測，難度較大．