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    15．将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO4•2H2O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义．以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图．

    （1）本工艺中所用的原料除CaSO4•2H2O、CaCO3、H2O外，还需要KClNH3等原料．
    （2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式：CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-．
    （3）过滤Ⅰ操作所得滤液是（NH4）2SO4溶液．检验滤液中含有CO32-的操作方法是：用滴管取少量滤液于试管中，滴加盐酸，若产生气泡，证明滤液中含有CO32-．
    （4）若过滤I的滤液中的Ca2+浓度低于1.0×10-5 mol•L-1时可认为被沉淀完全．若要使Ca2+沉淀完全，则滤液中CO32-离子的物质的量浓度不得低于5.0×10-4mol/L．（已知：Ksp（CaCO3）=5.0×10-9）
    （5）写出蒸氨过程中的化学方程式CaO+2NH4Cl+5H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2•6H2O+2NH3↑．

    分析 流程图分析：吸收环节NH3、CO2、H2O生成碳酸铵，碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO3、（NH4）2SO4，经过滤后分离，（NH4）2SO4和KCl的饱和溶液中，由于溶解度不同，析出K2SO4晶体，过滤分离得到NH4Cl和K2SO4，蒸氨环节的为CaO、H2O、NH4Cl生成为CaCl2．6H2O和NH3．
    （1）由上述分析可知，原料除CaSO4.2H2O、CaCO3、H2O外，还需要的两种原料是氨气与氯化钾；
    （2）碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO3、（NH4）2SO4；
    （3）利用CO32-与酸反应生成二氧化碳进行检验；
    （4）根据Ksp（CaCO3）=c（Ca2+）×c（CO32-）计算；
    （5）蒸氨环节的为CaO、H2O、NH4Cl生成为CaCl2．6H2O和NH3．

    解答 解：由流程图可知，吸收环节NH3、CO2、H2O生成碳酸铵，碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO3、（NH4）2SO4，经过滤后分离，（NH4）2SO4和KCl的饱和溶液中，由于溶解度不同，析出K2SO4晶体，过滤分离得到NH4Cl和K2SO4，蒸氨环节的为CaO、H2O、NH4Cl生成为CaCl2．6H2O和NH3．
    （1）由上述分析可知，原料除CaSO4.2H2O、CaCO3、H2O外，还需要的两种原料是NH3与KCl，
    故答案为：KCl、NH3；
    （2）碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO3、（NH4）2SO4，反应离子方程式为：CaSO4+CO32-=CaCO3↓+SO42-，
    故答案为：CaSO4+CO32-=CaCO3↓+SO42-；
    （3）利用CO32-与酸反应生成二氧化碳进行检验，具体操作为：取少量溶液，滴加稀盐酸，若有气泡产生则还含有CO32-，反之，则不含有CO32-，
    故答案为：取少量溶液，滴加稀盐酸，若有气泡产生则还含有CO32-，反之，则不含有CO32-；
    （4）Ca2+浓度低于1.0×10-5mol•L-1 时可认为被沉淀完全，若要使Ca2+沉淀完全，根据Ksp（CaCO3）=c（Ca2+）×c（CO32-），可知溶液中c（CO32-）＞$\frac{5.0×1{0}^{-9}}{1.0×1{0}^{-5}}$mol/L=5.0×10-4mol/L，
    故答案为：5.0×10-4mol/L；
    （5）蒸氨环节的为CaO、H2O、NH4Cl生成为CaCl2．6H2O和NH3，反应方程式为：CaO+NH4Cl+5H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2．6H2O+2NH3↑，
    故答案为：CaO+NH4Cl+5H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2．6H2O+2NH3↑．

    点评 本题考查物质的制备方案、混合物分离提纯的综合应用．溶度积有关计算等，关键是理解工艺流程原理，侧重反应原理的分析及应用，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
    A．冰镇的啤酒打开后泛起泡沫
    B．对N2+3H2═2NH3的反应，使用铁触媒可加快合成氨反应的速率
    C．工业制取金属钾Na（l）+KCl（l）═NaCl（l）+K（g）选取适宜的温度，使K成蒸汽从反应混合物中分离出来
    D．氯水中存在如下平衡：Cl2+H2O═HCl+HClO，当加入NaOH溶液后颜色变浅

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列关于氯及其化合物的说法正确的是（　　）
    A．向含有酚酞的NaOH溶液中通入Cl2，红色褪去，因为氯气有漂白性
    B．液氯和氯水中都含有氯离子，滴加AgNO3溶液都产生白色沉淀
    C．用稀盐酸可以清洗掉试管内壁上高锰酸钾分解后的黑色残留物
    D．漂白粉漏置在空气中变质时，既有非氧化还原反应、又有氧化还原反应发生

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．过氧化钙（CaO2）是一新型的多功能无机化工产品，常温下为无色或淡黄色粉末，易溶于酸，难溶于水、乙醇等有机溶济．某实验小组在实验室用钙盐制取CaO2•8H2O 沉淀（该反应是一个放热反应）．
    （1）仪器X的名称是：分液漏斗．
    （2）仪器B的作用是：防止倒吸．
    （3）图1验室制取氨气的装置，写出A中发生反应的化学方程式：2NH4Cl+Ca（OH）2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
    （4）制取CaO2•8H2O一般在0-5℃的低温下进行，原因是：低于0℃，液体易冻结，反应困难，温度较高，过氧化氢分解速率加快，生成CaO2•8H2O的化学方程式为：CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O+2NH4Cl．
    （5）2.76g CaO2•8H2O样品（含杂质）受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化曲线，140℃进完全脱水，杂质受热不分解）如图2所示．
    ①试确定60℃时CaO2•xH2O中x=2．
    ②该样品中CaO2的质量分数为：26.09%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    10．工业上常用Na制备钛、钽、铌、锆等．如制钛，常有如下操作步骤，请完成其中的问题：
    （1）用90%浓H2SO4溶解钛铁矿（FeTiO3），反应方程式为、：
    FeTiO3+3H2SO4═FeSO4+Ti（SO4）2+3H2O
    在除去不溶性杂质后，结晶析出FeSO4•7H2O时，为保持较高的酸度不能加水，其原因可能为BC．
    A．防止Fe2+被氧化
    B．防止Ti（SO4）2水解
    C．减少FeSO4•7H2O的溶解量
    D．减少Ti（SO4）2的溶解量
    （2）在除去杂质后，又需加大量水稀释以降低酸度，同时加热以生成TiO（OH）2沉淀，过滤，将TiO（OH）2热分解即得钛白粉（TiO2）．除杂后加水稀释和加热的目的是促进Ti（SO4）2水解． 
    （3）在高温HCl气流中，TiO2可转化为TiCl4，反应方程式为TiO2+4HCl$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl4+2H2O．
    （4）将TiCl4与Na共熔即得Ti，反应方程式为TiCl4+4Na$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ti+4NaCl，若用TiCl4溶液与Na反应制Ti，则不能达到预期目的，原因是钠与TiCl4溶液反应时，钠首先与溶液中的水反应生成NaOH和氢气，不能达到预期目的．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．新型净水剂高铁酸钾K2FeO4为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定．工业上制备K2FeO4的常用方法有两种．
    方法Ⅰ：次氯酸盐氧化法．工艺流程如图所示．
    （1）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：
    FeCl3+10NaOH+3NaClO→2Na2FeO4+9NaCl+5H2O．其中氧化剂是NaClO（填化学式）．
    （2）“转化”过程中发生反应的化学方程式为Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
    （3）上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂 质，可用重结晶法提纯，操作是：将粗产品用稀KOH溶液溶解，然后再加入饱和KOH溶液冷却结晶，过滤．
    方法Ⅱ：电解法．以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极液中加入KOH．
    （4）电解时阳极发生反应生成FeO42-，该电极反应方程式为Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O
    （5）与锌錳电池类似，K2FeOn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极 材料，其电极反应式为FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe（OH）3+5OH-，该电池反应的化学方程式为3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4OH-．
    （6）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是FeO（OH）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．一种以黄铜矿和硫磺为原料制取铜和其他产物的新工艺，原料的综合利用率较高．其主要流程如下：

    注：反应Ⅱ的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S↓
    请回答下列问题：
    （1）反应Ⅰ的产物为FeS2、CuS（填化学式）．
    （2）反应Ⅲ的离子方程式为4CuCl2-+O2+4H+=4Cu2++8Cl-+2H2O．
    （3）一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，其可能的原因是该温度下，硫酸铜的溶解度小于氯化铜、加入硫酸，有利于析出硫酸铜晶体．
    （4）炼钢时，可将铁红投入熔融的生铁中，该过程中主要反应的化学方程式是3C+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO↑．
    （5）某硫酸厂为测定反应Ⅳ所得气体中SO2的体积分数，取280mL（已折算成标准状况）气体样品与足量Fe2（SO4）3溶液完全反应后，用浓度为0.02000mol•L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL．已知：Cr2O72-+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O（未配平）反应Ⅳ所得气体中SO2的体积分数为12.00%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，某研究性学习小组的同学拟用如图所示装置（图A中的加热装置没有画出）制取高纯度的苯甲酸甲酯，实验前他们从有关化学手册中查得相关物质的物理性质如表所示：
    苯甲酸甲醇苯甲酸甲酯
    熔点/℃122.4-97-12.3
    沸点/℃24964.3199.6
    密度/g•cm-31.26590.7921.0888
    水溶性微溶互溶不溶

    实验一：制取苯甲酸甲酯
    （1）在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是先将一定量的苯甲酸加入烧瓶中，然后再加入甲醇，最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸，试管中盛放的液体可能是Na2CO3稀溶液，烧瓶中反应的方程式为．
    实验二：提纯苯甲酸甲酯
    （2）停止加热，待烧瓶内的混合物冷却后，将试管及烧瓶中的液体转移到分液漏斗中，然后塞上分液漏斗的塞子再振荡后静置，取下塞子、打开活塞，使（填主要成分的名称）苯甲酸甲酯进入锥形瓶，此时目标产物中所含杂质量最多的物质是甲醇．
    （3）用图C装置进行蒸馏提纯时，当温度计显示199.6℃时，可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯．
    实验三：探究浓硫酸在合成苯甲酸甲酯中的作用
    （4）为确定浓硫酸对此反应存在催化作用，可另取等量反应物在不加浓硫酸情况下进行相同程度的加热，然后测量两个实验中的某种数据，该数据是相同时间内两个试管里生成有机层的厚度或两个试管中生成相同厚度的有机层所需的时间．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．对于可逆反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），下列措施能使反应物中活化分子百分数和化学平衡常数都变化的是（　　）
    A．增大压强B．充入更多N2C．使用高效催化剂D．降低温度

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