Question

最近，我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功．已知磷灰石的主要成分是Ca₃（PO₄）₂，具体生产磷铵流程如下：

回答下列问题：
（1）操作a的名称是______，实验室中进行此操作的非玻璃仪器或用品有______；在实验室中操作b的名称是______．
（2）装置a中生成两种酸式盐，它们的化学式分别是______．
（3）依题意猜测固体A中一定含有的物质的化学式是______（结晶水部分不写）．
（4）热交换器是实现冷热交换的装置．化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的，气、液热交换时通常使用的仪器是______．
（5）制硫酸所产生的尾气除了含有N₂、O₂外，还含有SO₂、微量的SO₃和酸雾．能用于测定硫酸尾气中SO₂含量的是______．（选填字母）
A．NaOH溶液、酚酞试液               
B．KMnO₄溶液、稀H₂SO₄
C．碘水、淀粉溶液                  　  
D．氨水、酚酞试液．

Answer 1

解：（1）分离固体和液体的方法是过滤；过滤需要盛放药品的烧杯、过滤的漏斗、引流作用的玻璃棒、固定漏斗的铁架台（含铁圈）、滤纸等，此操作的非玻璃仪器或用品有铁架台（含铁圈）、滤纸；
从溶液中析出晶体的方法是：将溶液蒸发浓缩、冷却结晶可得相应晶体．
故答案为：过滤，铁架台（含铁圈）、滤纸；蒸发浓缩、冷却结晶．
（2）装置a中磷酸与氨气发生反应，磷酸是三元酸，可以生成（NH₄）₃PO₄、（NH₄）₂HPO₄、NH₄H₂PO₄三种盐，其中（NH₄）₂HPO₄、NH₄H₂PO₄两种酸式盐．
故答案为：（NH₄）₂HPO₄、NH₄H₂PO₄．
（3）由信息可知生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸，磷灰石的主要成分是Ca₃（PO₄）₂，在萃取槽中与硫酸发生反应，有磷酸生成，结合流程中硫酸制备，故固体A应为CaSO₄．
故答案为：CaSO₄．
（4）能实现气、液热交换的装置是冷凝管，下口进水上口处谁，气体和水流方向相反，充分进行热交换．
故答案为：冷凝管．
（5）A、NaOH溶液与SO₂、微量的SO₃和酸雾反应，测量的SO₂含量偏高，故A错误；
B、硫酸尾气中只有SO₂能被酸性KMnO₄溶液氧化，溶液颜色由紫红色变为无色，根据KMnO₄溶液的体积结合方程式计算SO₂的含量，故B正确；
C、硫酸尾气中只有SO₂能被碘水氧化SO₂，溶液颜色由蓝色变为无色，根据碘水溶液的体积结合方程式计算SO₂的含量，故C正确；
D、氨水NaOH溶液与SO₂、微量的SO₃和酸雾反应，测量的SO₂含量偏高，故D错误．
故选BC．
分析：（1）操作a是把固体与液体分开，应为过滤；过滤需要烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台（含铁圈）、滤纸等；操作b是由溶液中析出晶体，应萃取蒸发浓缩、冷却结晶等操作．磷酸受热容易分解，在结晶时应采用低温蒸发结晶．
（2）装置a中磷酸与氨气发生反应，可以生成（NH₄）₃PO₄、（NH₄）₂HPO₄、NH₄H₂PO₄．
（3）由信息可知生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸，磷灰石的主要成分是Ca₃（PO₄）₂，在萃取槽中与硫酸发生反应，有磷酸生成，结合流程中硫酸制备，故固体A应为CaSO₄．
（4）中学阶段气、液热交换时通常使用的仪器是冷凝管．
（5）SO₂、微量的SO₃和酸雾都能与碱反应，不能利用碱测定，SO₂具有还原性，可以利用强氧化剂测定．
点评：本题考查了磷铵流程中有关的知识，难度不大，明确物质的分离方法以及常用实验仪器的用途．