Question

17．某化工厂用废硫酸制备硫酸钾的流程如下：

物质	氯化钾	硫酸钾	氯化铵	硫酸铵
溶解度/g（20℃）	34.2	11.1	37.2	75.4

（1）“设备 I”中搅拌的目的是使药品混合均匀，将碳酸钙研成粉末的目的是增大反应物接触面积，加快反应速度
（2）“设备 II”和“设备 III”中发生的化学反应方程式分别是CaSO₄+2NH₃+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄、（NH₄）₂SO₄+2KCl=2NH₄Cl+K₂SO₄↓
（3）若在化学实验室分离“设备 III”中的混合物，用到的操作名称是过滤
（4）洗涤从“设备 III”中得到的固体时，不用水而是用饱和硫酸钾溶液，其目的是减少硫酸钾的溶解
（5）在“设备 IV”得到的物质中，除水以外，可以在本流程中再利用的是氨气
（6）根据本题所给的信息推断实验室能（能、不能）用碳酸钙粉末和稀硫酸反应制备得到二氧化碳．

Answer 1

分析 （1）搅拌是为了使药品混合均匀；碳酸钙研成粉末的目的是增大反应物接触面积，加快反应速度；（2）“设备Ⅱ”中反应物是硫酸钙、氨气、二氧化碳和水，生成物是碳酸钙和硫酸铵，用观察法配平即可；“设备Ⅲ”中反应物是硫酸铵和氯化钾，生成物是氯化铵和硫酸钾，根据观察法配平；（3）根据混合物的分离方法考虑；（4）洗涤从“设备Ⅲ”中得到的固体时，不用水而是用饱和硫酸钾溶液，其目的是减少硫酸钾的溶解；（5）根据在前面反应物中有，到了后面生成物中有，这样的物质可以循环使用；（6）碳酸钙粉末可以与稀硫酸反应产生二氧化碳

解答 解：（1）搅拌是为了使药品混合均匀；碳酸钙研成粉末的目的是增大反应物接触面积，加快反应速度；
（2）“设备Ⅱ”中反应物是硫酸钙、氨气、二氧化碳和水，生成物是碳酸钙和硫酸铵，用观察法配平即可，方程式是：
CaSO₄+2NH₃+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄；“设备Ⅲ”中反应物是硫酸铵和氯化钾，生成物是氯化铵和硫酸钾，根据观察法配平；方程式：（NH₄）₂SO₄+2KCl=2NH₄Cl+K₂SO₄；
（3）不溶于液体的固体和液体分离的方法是过滤；
（4）洗涤从“设备Ⅲ”中得到的固体时，不用水而是用饱和硫酸钾溶液，其目的是减少硫酸钾的溶解；
（5）根据在前面反应物中有，到了后面生成物中有，这样的物质可以循环使用，所以由图示可知氨气可以循环使用；
（6）根据本题信息可知，碳酸钙粉末可以与稀硫酸反应产生二氧化碳．
故答案为：（1）使药品混合均匀；增大反应物接触面积，加快反应速度；（2）CaSO₄+2NH₃+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄；（NH₄）₂SO₄+2KCl=2NH₄Cl+K₂SO₄↓；（3）过滤；（4）减少硫酸钾的溶解（或提高产率，意思相近均给分）；（5）氨气；（6）能．

点评 此题全面考查了学生对知识的掌握和应用能力，难度比较大，解答时一定要注意知识的前后的联系和综合运用