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某化工厂为综合利用FeSO4,设计了以下工艺流程:

煅烧炉1中发生的部分化学反应有:FeCO3FeO+CO2↑     C+CO22CO
(1)煤粉、H2既是重要的化工原料又是重要的能源,氢氧燃料电池可以将______能转化为电能,煤燃烧主要讲化学能转化为______能.
(2)煅烧炉1中还会发生FeO和CO反应,其方程式为______ Fe+CO2
【答案】分析:(1)依据能量的转化知识分析解答;
(2)依据一氧化碳具有还原性书写化学反应方程式;依据煅烧炉的反应分析X的物质种类,依据温室效应的相关知识以及生产成本分析二氧化碳循环利用的优点;
(3)依据金属与盐溶液的反应的一般规律分析解答;
(4)从降温结晶的过程分析获得硫酸铵晶体的方法;
(5)依据铵盐遇碱会生成氨气的性质分析解答即可;
解答:解:(1)根据反应的过程可知氢氧燃料电池可以将化学能转化为电能,煤燃烧主要讲化学能转化为热能;
(2)一氧化碳具有还原性能还原氧化亚铁生成铁和二氧化碳,其方程式为:FeO+COFe+CO2;所以可知X是二氧化碳,二氧化碳是温室气体所以二氧化碳的循环利用不但可以减少温室气体的排放,而且也可降低生产成本;
(3)金属与盐溶液的反应的一般规律是:活动性强的金属可以把活动性比它弱的金属从其盐溶液中置换出来,由于提供的金属中只有铝的活动性比铁强.所以铝可以置换出硫酸亚铁中的铁;
(4)操作a是把硫酸铵从溶液中结晶析出,所以操作步骤应该是蒸发浓缩,降温结晶和干燥过滤;
(5)由于铵盐遇碱会生成氨气,所以可设计硫酸铵与消石灰共同研磨,从产生刺激性气味分析设计;
故答案为:(1)电能;热能;
(2)FeO+COFe+CO2;CO2;减少温室气体的排放,降低生产成本;
(3)a;
(4)降温结晶;
(5)(其它合理答案也可)
实验步骤实验现象实验结论
取适量样品,放入研钵中,加入少量消石灰,用研杵研磨闻到有刺激性气味样品为铵态氮肥

点评:结合流程设计的目的制备硫酸铵,分析流程中所发生的反应,完成对流程的正确认识,此乃解答该问题的关键.
练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

某化学研究性学习小组参加社会社会实践调查得知:某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的化肥厂联合设计了以下制备(NH42SO4的工艺流程.
[工艺流程示意图]
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上述流程中,沉淀池中发生的主要化学反应为:CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+(NH42SO4
[讨论交流]
(1)操作a的名称是
 
,实验室中进行此操作时,用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要
 

(2)经操作a后得到的某物质在煅烧炉中发生反应的化学方程式为
 
.该工艺中,X在沉淀池中被消耗,在煅烧炉中又生成,故X可循环使用.X的填化学式为
 

(3)图中操作b应怎样进行呢?
查阅资料:右图是硫酸铵在水中的溶解度曲线.
表:固体硫酸铵在部分温度时的溶解度.
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
溶解度/g 70.6 73 75.4 78 81 85 88 95 98 103
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下列说法正确的有
 

①从溶解度曲线中,可以查找70℃时硫酸铵的溶解度约90g;②图中的A点表示硫酸铵溶液的状态不饱和;③若将A点变成B点的操作采用加热蒸发、使溶液浓缩的方法④若将B点转化为C点时,采用的是冷却热饱和溶液方法
该化肥厂生产的硫酸铵化肥品质怎样呢?
[查阅资料]下表是硫酸铵化肥品质的主要指标.
指标项目 优等品 一等品 合格品
外观 白色结晶,无可见机械杂质 无可见机械杂质
氮(N)含量 ≥21.0% ≥20.7% ≥20.5%
氨气极易溶于水,其水溶液为氨水,呈碱性.
已知:(NH42SO4+2NaOH
  △  
.
 
Na2SO4+2NH3↑+2H2O
[观察外观]该硫酸铵化肥无可见机械杂质.
[实验探究]按如图所示装置进行实验.
(1)实验过程中,为使硫酸铵充分反应完全转化为NH3,则需往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液并充分加热.
(2)选择右图装置A进行实验的原因
 
,烧杯中盛放的试剂稀硫酸可以吸收氨气,两者化合生成一种盐,写出化学方程式
 
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[交流讨论]
甲同学认为:应在实验装置中A、B装置间加装一个干燥装置,否则根据实验测得的数据,计算硫酸铵化肥的含氮量可能
 
(填“偏高”或“偏低”).
乙同学认为:改进后的实验装置中还存在另一个明显缺陷是:
 

(经过大家充分讨论后,对实验装置进行了改进,重新进行实验.)
[探究结论]称取13.5 g硫酸铵化肥样品,用最终改进后的实验装置重新进行实验,经数据处理释放出氨气的质量与反应时间如图所示.试通过计算,判断该化肥的等级.
 
(要求写出计算过程)

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科目:初中化学 来源: 题型:

某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻化肥厂联合设计了制备(NH42SO4的工艺流程(如图所示)
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已知:上述流程中,沉淀池中发生的主要化学反应为:CO2+2NH3+CaSO4+H2O→煅烧炉+(NH42SO4
(1)根据质量守恒定律,,可以推测煅烧炉内的物质是
 

(2)根据实验室制取CO2不能使用硫酸的原理,判断该厂得到的副产品CaSO4固体溶于少量水中易形成
 
液.(填“悬浊液、乳浊液或溶液”).
(3)制得(NH42SO4是一种常用化肥,请任意列举一种与这种物质具有相同肥效的物质是
 

(4)通过操作a将沉淀池中反应产物进行分离,其中操作a的名称是
 

(5)煅烧炉中发生的化学反应方程式为
 
.该反应产生可循环使用的物质是
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

(2013?清城区模拟)某化工厂为综合利用FeSO4,设计了以下工艺流程:
(1)煤粉、H2既是重要的化工原料又是重要的能源,氢氧燃料电池可以将
化学
化学
能转化为电能,煤燃烧主要将化学能转化为
能.
(2)煅烧炉1中还会发生FeO和CO反应,其方程式为
FeO+CO
 高温 
.
 
Fe+CO2
FeO+CO
 高温 
.
 
Fe+CO2
,X气体的化学式是
CO2
CO2
;循环利用X的优点是
节约原料,减缓温室效应
节约原料,减缓温室效应

(3)下列金属能从FeSO4溶液中置换出Fe的是
a
a
(填字母)
a、Al          b、Cu      c、Ag
(4)实验室模拟操作a 的过程是蒸发浓缩、
结晶
结晶
、过滤干燥.

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科目:初中化学 来源: 题型:

(2012?扬州)某化工厂为综合利用FeSO4,设计了以下工艺流程:

煅烧炉1中发生的部分化学反应有:FeCO3
 高温 
.
 
FeO+CO2↑     C+CO2
 高温 
.
 
2CO
(1)煤粉、H2既是重要的化工原料又是重要的能源,氢氧燃料电池可以将
化学
化学
能转化为电能,煤燃烧主要讲化学能转化为
能.
(2)煅烧炉1中还会发生FeO和CO反应,其方程式为
FeO+CO
 高温 
.
 
Fe+CO2
FeO+CO
 高温 
.
 
Fe+CO2
,X气体的化学式是
CO2
CO2
;循环利用X的优点是
减少温室气体的排放,降低生产成本
减少温室气体的排放,降低生产成本

(3)下列金属能从FeSO4溶液中置换出Fe的是
a
a
(填字母)
a、Al     b、Cu      c、Ag
(4)实验室模拟操作a 的过程是蒸发浓缩、
降温结晶
降温结晶
、过滤干燥.
(5)请设计实验证明(NH4)SO4是铵态氮肥
实验步骤 实验现象 实验结论
取适量样品,放入研钵中,加入少量消石灰,用研杵研磨
取适量样品,放入研钵中,加入少量消石灰,用研杵研磨
闻到有刺激性气味
闻到有刺激性气味
样品为铵态氮肥

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科目:初中化学 来源: 题型:

(2012?常熟市模拟)某化工厂为综合利用生产过程中的CaSO4,设计了以下制备(NH42SO4的工艺流程:(部分反应条件省略)

(1)上述流程中,气体X为
CO2
CO2
,气体Y为
NH3
NH3
,副产品Z为
CaO
CaO

(2)操作a的名称是
过滤
过滤
,实验室中进行此操作时,用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要
漏斗
漏斗

(3)写出硫酸铵在农业上的一个用途
化肥或氮肥
化肥或氮肥

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