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【题目】某化工厂用废硫酸制备K2SO4的流程如下:

物质

KCl

K2SO4

NH4Cl

(NH4)2SO4

溶解度/g(20℃)

34.2

11.1

37.2

75.4

(1)生产上将CaCO3研成粉末的目的是________________________________________

(2)上述流程中,除可综合利用CO2外,还可循环使用的物质是____________________(填写化学式);

(3)写出反应Ⅲ的化学方程式:___________________________________;你认为反应Ⅲ在常温下能实现的原因是__________________________________________________

(4)洗涤反应Ⅲ所得晶体最好用下列_______(填序号),选择该试剂的原因是___________

a.BaCl2溶液 b.饱和NH4Cl溶液 c.冷水 d.饱和K2SO4溶液

【答案】 增大CaCO3接触面积,加快后续实验化学反应的反应速率 CaCO3 (NH42SO4+2KCl===2NH4Cl+K2SO4 d 洗涤时可防止K2SO4晶体溶解

【解析】(1)将CaCO3研成粉末,可以增大反应物的接触面积,其目的是加快反应速率;

(2)观察上述流程,发现二氧化碳和碳酸钙既是反应物也是生成物,故可循环使用的物质有CO2CaCO3

(3)由于反应Ⅲ加入氯化钾生成氯化铵和硫酸钾,所以M为硫酸铵,反应的化学方程式:(NH42SO4+2KCl=2NH4Cl+K2SO4↓;根据复分解反应发生的条件,反应Ⅲ中虽没有不溶物,但常温下K2SO4的溶解度小,在生成物中会以沉淀的形式出现,故反应可以进行;

(4)a、由于BaCl2K2SO4反应,所以不能用BaCl2溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体;

b、常温下K2SO4的溶解度小,但不意味着不溶,K2SO4会溶解在饱和NH4Cl溶液中,所以不能用饱和NH4Cl溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体;

c、常温下K2SO4的溶解度小,但不意味着不溶,K2SO4会溶解在冷水中,所以不能用冷水洗涤反应Ⅲ所得晶体;

d、饱和K2SO4溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体的目的是防止K2SO4的溶解所以能用饱和K2SO4溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体

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方案一:如图所示

(1)请写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式______________________

(2)该实验能获得二氧化碳和一氧化碳混合气体,其原因是____________________

方案二:根据如图装置所示请回答下列问题:

(提示:饱和NaHCO3溶液的作用是除去HCl气体,部分夹持装置及导管已略去)

(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:____________________________________

(2)CO气体应由__________(“a”“b”)通入,C中混合后,由另一导管导出。

(3)装置C中浓硫酸的两点主要作用:①干燥气体,减少实验误差;②____________________

【活动与探究二】测定某钙片中碳酸钙的质量分数,用如图装置进行如下实验:①取研碎后的钙片4克,倒入气密性良好的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入适量的稀盐酸,置于电子天平上测出装置总质量。②打开活塞,滴入足量稀盐酸后关闭活塞,待气泡不再冒出时,测出反应后装置总质量。③整理相关数据如下表,计算出钙片中碳酸钙的质量分数。

反应前总质量()

275.58

反应后总质量()

274.92

反应前后质量差()

0.66

容器内气体质量差()

m

(1)该实验中,如果装置中不加固态干燥剂(吸水不吸二氧化碳),则最终所算得钙片中碳酸钙的质量将_______________(偏大”“偏小不变”)

(2)反应前容器内是空气(密度为ρ1)反应后全部是CO2(密度为ρ2)。则反应前后容器(容积为V)内的气体质量差m________(用字母表示,反应物的体积忽略不计)

(3)小明查阅有关数据后,计算出反应前后容器内的气体质量差m0.22克,结合表中数据,计算该钙片中碳酸钙的质量分数为_____________(钙片中的其它成分不与盐酸反应)

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