Question

磷肥生产过程中得到的副产物石膏（CaSO₄?2H₂O）可转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，其工艺流程示意图如下：

（1）本工艺中需用CaCO₃作原料，它可制备上述流程用的

 

、

 

原料，除CaCO₃、CaSO₄?2H₂O、NH₃、H₂O外，还需要

 

等原料．
（2）吸收流程中通入CO₂和NH₃量的关系分别为

 

（选填序号）
A．足量的CO₂，适量的NH₃        B．足量的NH₃，少量的CO₂
C．适量的CO₂，足量的NH₃        D．少量的NH₃，足量的CO₂
（3）在实验室进行过滤操作，所需的玻璃仪器为

 

（从A～H中选择）．
A．试管    B．烧瓶   C．烧杯    D．分液漏斗    E．普通漏斗    F．蒸馏烧瓶   G．玻璃棒    H．酒精灯．
（4）过滤I所得滤液是（NH₄）₂SO₄溶液，检验滤液中是否含有CO

2- 3

的方法是：

 

．
（5）转化I过程中加入适量十二烷基苯磺酸钠，其作用可能是

 

．

Answer 1

考点：副产品的综合利用,硫酸盐

专题：氧族元素

分析：（1）根据箭头的方向判断不难得出最初的原料．加入的原料箭头指向方框；箭线上面的物质为中间产物，箭头指向的产物．
流程图分析：
吸收环节：2NH₃+CO₂+H₂O生成碳酸铵；
转化Ⅰ环节：碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO₃+（NH₄）₂SO₄，经过滤后分离；
转化Ⅱ：（NH₄）₂SO₄和KCl的饱和溶液反应得到NH₄Cl和K₂SO₄经过滤Ⅱ分离；
蒸氨环节的为CaO、H₂O、NH₄Cl生成为CaCl₂．6H₂O和NH₃．
（2）根据部分反应物和生成物从质量守恒的角度书写化学方程式；为使溶液中的Ca²⁺完全沉淀，应在碱性条件下反应生成CaCO₃；
（3）过滤为不溶性固体和液体的分离；
（4）根据碳酸根离子与酸反应能生成二氧化碳考虑；
（5）十二烷基苯磺酸钠是高含量的阴离子表面活性剂，具有凝聚的作用，有利于晶体的生长变大．

解答： 解：（1）由流程图可知，
吸收环节：2NH₃+CO₂+H₂O生成碳酸铵；
转化Ⅰ环节：碳酸铵和石膏悬浊液反应生成CaCO₃+（NH₄）₂SO₄，经过滤后分离；
转化Ⅱ：（NH₄）₂SO₄和KCl的饱和溶液反应得到NH₄Cl和K₂SO₄经过滤Ⅱ分离；
蒸氨环节的为CaO、H₂O、NH₄Cl生成为CaCl₂．6H₂O和NH₃，而CaO、CO₂可以通过CaCO₃高温分解得到；
故答案为：CaO；CO₂；KCl；        
（2）用NH₃、CO₂和制磷肥得到的副产物石膏（CaSO₄?2H₂O）制备化肥 （NH₄）₂SO₄，由于CO₂微溶于水，NH₃易溶于水，应先通入足量NH₃，使溶液呈碱性，然后再通入适量CO₂；
故答案为：C；
（3）过滤时所需要的仪器有烧杯、普通漏斗以及玻璃棒，故答案为：C、E、G；
（4）碳酸根离子与酸反应能生成二氧化碳，所以可以用稀盐酸来验证碳酸根离子，即取少量溶液，滴加稀盐酸，若有气泡产生则还含有CO₃^2-，反之则不含有CO₃^2-；
故答案为：取滤液少许，滴加盐酸，若无气体生成，则滤液中无CO₃^2-；否则，滤液中含CO₃^2-；
（5）十二烷基苯磺酸钠是高含量的阴离子表面活性剂，具有凝聚的作用，有利于晶体的生长变大．在转化Ⅰ之后有过滤Ⅰ操作，而在后续实验中没有十二烷基苯磺酸钠出现，所以可以考虑促进CaCO₃结晶生长，有利于过滤Ⅰ步骤．
故答案为：可促进CaCO₃结晶生长，有利于过滤．

点评：本题为工艺流程题，涉及原料、产品的判断、方程式的书写、检验、绿色化学等．做推断题时要充分利用所给的信息，结合自己已学过的知识，进行有依据性的推测，难度较大．