Question

【题目】化学兴趣A组的同学们利用废硫酸溶液制备K2SO4晶体，设计流程如下图所示:

(1)写出反应Ⅰ的化学方程式：______________________。

(2)反应Ⅱ生成了一种可用作肥料的物质M，M的化学式为_________________。

(3)上述流程中可循环使用的物质有CO2和_________(填化学式)。

(4)反应Ⅲ中相关物质在25℃时的溶解度如下表。

物质
溶解度/g	34.0	11.1	37.2	19.5

反应Ⅲ在常温下(25℃)能实现的原因是_________________________。

(5)不用水而用饱和K2SO4溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体的原因是_____________；为了检验此晶体是否洗涤干净，取最后一次洗涤液于试管中，先加入过量的_______(选填字母)，振荡、静置， 再向上层清液中滴加_______(选填字母)，观察现象即可判断该晶体是否洗涤干净。

A. AgNO3溶液 B. BaCl2溶液 C. Ba(NO3)2溶液 D .Ba(OH)2溶液 E. NaOH溶液

Answer 1

【答案】CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2↑+H2O (NH4)2SO4 CaCO3 此时K2SO4的溶解度很小 减少K2SO4的溶解(而造成的损耗) C A

【解析】

根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息。在判断物质成分时，要结合物质的溶解度大小分析，在判断晶体是否洗涤干净时，要考虑到可能混有的杂质成分及检验的先后顺序，选择合适的催化剂。

(1)反应I是碳酸钙和硫酸反应生成硫酸钙和水以及二氧化碳，该反应的化学方程式为：CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑。

(2)NH3、CO2、CaSO4在溶液中发生反应Ⅱ生成CaCO3、（NH4)2SO4，农作物生长需要大量氮肥，一种可用作氮肥的物质M是（NH4)2SO4，而M和氯化钾反应生成了硫酸钾和氯化铵，根据质量守恒定律以及复分解反应特点，M的化学式为（NH4)2SO4。

(3)在上述流程中碳酸钙开始反应物后来是生成物，所以碳酸钙可以循环利用。而二氧化碳开始是生成物，后来是反应物，也可以循环利用。故可循环使用的物质的化学式为CO2和CaCO3。

(4)根据相关物质在25℃时的溶解度表可知，在该温度下，硫酸钾在该温度下溶解度很小。反应Ⅲ在常温下(25℃)能实现的原因是硫酸钾在该温度下溶解度很小，相对其他物质可以视为不溶，符合复分解反应的条件。

(5)不用水而用饱和K2SO4溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体的目的是减少硫酸钾因洗涤造成的损失；为了检验此晶体是否洗涤干净，即检验饱和的硫酸钾溶液中是否含有氯化铵，也就是在有SO42-干扰的情况下检验Cl-，需要先除去SO42-，在排除SO42-的干扰后再进行Cl-检验。因此具体操作为：最后一次洗涤液于试管中，先加入过量的硝酸钡(不能用氯化钡溶液，防止引入氯离子造成后期干扰），振荡、静置，再向上层清液中滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀，就证明沉淀洗涤干净，否则未洗涤干净，故合理选项是C、A。