Question

【化学与技术】

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、KCl外，还需要           等原料。

（2）石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式为           。

（3）过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO3外还含有            （填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料。

（4）检验过滤Ⅰ所得滤液中含有CO32－的方法是               。

（5）氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料，选择的依据是         。

a．熔点较低（29℃熔化）  b．能导电   c．能制冷   d．无毒

（6）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是                          。

 

Answer 1

（1）CaCO3、NH3、H2O

（2）CaSO4＋CO32－＝CaCO3＋SO42－ 

（3）CaSO4

（4）滤液中滴加盐酸产生气泡 

（5）ad

（6）碳酸钙用于制取水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等（原子利用率高，没有有害物质排放到环境中）

【解析】（1）根据流程可知，需要生石灰、二氧化碳、氨气、水、碳酸钙高温分解即生成氧化钙和二氧化碳，所以本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外，还需要CaCO3、NH3、H2O等原料。

（2）碳酸钙的溶解度小于硫酸钙，因此根据沉淀转化原理知，石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生的离子方程式为CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-。

（3）硫酸钙微溶于水，所以过滤I操作所得固体中，除CaCO3外还含有CaSO4等物质。

（4）由于碳酸盐能和盐酸反应产生二氧化碳气体，所以检验过滤I所得滤液中含有CO32-的方法是滤液中滴加盐酸产生的气泡。

（5）储热材料与物质的导电性以及能否制冷无关系，而与自身的熔点高低和有无毒性无关系，所以选ad。

（6）根据流程图知，工艺流程中体现绿色化学理念的是反应中产生的碳酸钙用于制取水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等。