Question

硝酸鉀是一種重要的化工產(chǎn)品，工業(yè)上制備硝酸鉀的流程如圖所示：

請回答下列問題：
（1）在飽和（NH₄）₂SO₄溶液中，CaSO₄與NH₄HCO₃按物質(zhì)的量之比1：2恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的化學方程式為

CaSO₄+2NH₄HCO₃=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄+H₂O+CO₂↑

（2）操作Ⅰ是

過濾、蒸發(fā)濃縮

，操作Ⅱ是

冷卻結(jié)晶

，操作Ⅲ是

過濾、加熱冷卻結(jié)晶

，操作Ⅳ是

過濾

．
（3）操作Ⅲ的化學方程式是

（NH₄）₂SO₄+2KCl

△   .

K₂SO₄+2NH₃↑+2HCl↑

，該反應(yīng)中得到的副產(chǎn)物是

NH₄Cl

．
（4）Ca（NO₃）₂溶液和K₂SO₄固體反應(yīng)后需要熱過濾的原因是

防止KNO₃冷卻時結(jié)晶析出，從而導(dǎo)致產(chǎn)率下降

．
（5）本實驗中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是

硫酸鈣

（寫名稱）．

Answer 1

分析：分析整個流程圖知，操作Ⅰ是將濾渣與濾液分開，應(yīng)是過濾操作，向濾液中加入硝酸生成Ca（NO₃）₂，可知濾渣是碳酸鈣沉淀，而濾液中未加入任何物質(zhì)，精操作Ⅱ又得濾液和（NH₄）₂SO₄固體，由此可知原濾液就是硫酸銨溶液，據(jù)此可以推出第一步反應(yīng)的化學方程式，同時可知操作Ⅱ是將硫酸銨從溶液中結(jié)晶出來；通過操作Ⅲ使兩種固體直接反應(yīng)，顯然操作Ⅲ是加熱；最后一步發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制的硝酸鉀．

解答：解：（1）在飽和（NH₄）₂SO₄溶液中，CaSO₄與NH₄HCO₃按物質(zhì)的量之比1：2恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的化學方程式為：CaSO₄+2NH₄HCO₃=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
故答案為：CaSO₄+2NH₄HCO₃=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）分析整個流程圖知，操作Ⅰ是將濾渣與濾液分開，應(yīng)是過濾操作，向濾液中加入硝酸生成Ca（NO₃）₂，可知濾渣是碳酸鈣沉淀，而濾液中未加入任何物質(zhì)，精操作Ⅱ又得濾液和（NH₄）₂SO₄固體，由此可知原濾液就是硫酸銨溶液，據(jù)此可以推出第一步反應(yīng)的化學方程式，同時可知操作Ⅱ是將硫酸銨從溶液中結(jié)晶出來；通過操作Ⅲ使兩種固體直接反應(yīng)，顯然操作Ⅲ是加熱；最后一步發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制的硝酸鉀，操作Ⅳ是過濾，
故答案為：過濾、蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；過濾、加熱冷卻結(jié)晶；過濾；
（3）操作Ⅲ是硫酸銨和氯化鉀加熱反應(yīng)生成硫酸鉀，氯化氫和氨氣，反應(yīng)的化學方程式是：（NH₄）₂SO₄+2KCl

△   .

K₂SO₄+2NH₃↑+2HCl↑，氯化氫和氨氣冷卻結(jié)合生成氯化銨副產(chǎn)物，
故答案為：（NH₄）₂SO₄+2KCl

△   .

K₂SO₄+2NH₃↑+2HCl↑；NH₄Cl；
（4）Ca（NO₃）₂溶液和K₂SO₄固體反應(yīng)后需要熱過濾的原因是，防止KNO₃冷卻時結(jié)晶析出，從而導(dǎo)致產(chǎn)率下降，
故答案為：防止KNO₃冷卻時結(jié)晶析出，從而導(dǎo)致產(chǎn)率下降；
（5）依據(jù)流程圖和反應(yīng)過程分析可知循環(huán)利用的物質(zhì)時參與反應(yīng)過程，最后又生成的物質(zhì)，結(jié)合反應(yīng)過程分析，硫酸鈣是可循環(huán)利用的物質(zhì)，故答案為：硫酸鈣．

點評：本題考查了物質(zhì)制備流程分析判斷，實驗操作步驟的分析理解，物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用，主要是物質(zhì)分離實驗基本操作的應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．