Question

6．某工厂用CaSO₄、NH₃、H₂O、CO₂制备（NH₄）₂SO₄，其工艺流程如下：

下列推断不合理的是（　　）

• A． 通入CO₂和NH₃顺序可以颠倒
• B． 通入的NH₃必须过量
• C． CO₂可被循环使用
• D． 生成1mol（NH₄）₂SO₄至少消耗2 mol NH₃

Answer 1

分析 CaSO₄悬浊液中通入足量NH₃，氨气极易溶于水，氨气和水反应生成NH₃．H₂O；然后向溶液中通入适量CO₂，发生的反应为2NH₃+H₂O+CO₂=（NH₄）₂CO₃，碳酸铵和硫酸钙发生复分解反应生成（NH₄）₂SO₄，反应方程式为（NH₄）₂CO₃+CaSO₄=CaCO₃+（NH₄）₂SO₄，然后过滤，得到沉淀碳酸钙，煅烧碳酸钙得到CaO，反应方程式为CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，将滤液分离提纯得到（NH₄）₂SO₄，据此分析解答．

解答 解：CaSO₄悬浊液中通入足量NH₃，氨气极易溶于水，氨气和水反应生成NH₃．H₂O；然后向溶液中通入适量CO₂，发生的反应为2NH₃+H₂O+CO₂=（NH₄）₂CO₃，碳酸铵和硫酸钙发生复分解反应生成（NH₄）₂SO₄，反应方程式为（NH₄）₂CO₃+CaSO₄=CaCO₃+（NH₄）₂SO₄，然后过滤，得到沉淀碳酸钙，煅烧碳酸钙得到CaO，反应方程式为CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，将滤液分离提纯得到（NH₄）₂SO₄，
A．二氧化碳不易溶于水，氨气极易溶于水，所以应该先通入氨气后通入二氧化碳，二者顺序不能颠倒，故A选；
B．为了钙离子完全转化为碳酸钙沉淀，加入的氨气应该过量，故B不选；
C．用二氧化碳和氨水制取碳酸铵，煅烧碳酸钙制取二氧化碳，所以二氧化碳能循环利用，故C不选；
D．根据N原子守恒知，生成1mol（NH₄）₂SO₄至少消耗2 mol NH₃，故D不选；
故选A．

点评 本题考查物质制备实验设计，为高频考点，明确流程图中发生的反应及基本操作是解本题关键，易错选项是A，要根据气体的溶解性强弱分析，题目难度不大．