Question

將磷肥生產中形成的副產物石膏（CaSO₄·2H₂O）轉化為硫酸鉀肥料和氯化鈣水合物儲熱材料，無論從經濟效益、資源綜合利用還是從環境保護角度看都具有重要意義。以下是石膏轉化為硫酸鉀和氯化鈣的工藝流程示意圖。

（1）本工藝中所用的原料除CaSO₄·2H₂O、KCl外，還需要               等原料

（2）寫出石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后發生反應的離子方程式：              

（3）過濾Ⅰ操作所得固體中，除CaCO₃外還含有             （填化學式）等物質，該固體可用作生產水泥的原料。

（4）過濾Ⅰ操作所得濾液是(NH₄)₂SO₄溶液。檢驗濾液中含有CO₃^2－的方法是       

（5）已知不同溫度下K₂SO₄在100g水中達到飽和時溶解的量如下表：

溫度（℃）	0	20	60
K2SO4溶解的量(g)	7.4	11.1	18.2

60℃時K₂SO₄的飽和溶液591g冷卻到0℃，可析出K₂SO₄晶體          g

（6）氯化鈣結晶水合物（CaCl₂·6H₂O）是目前常用的無機儲熱材料，選擇的依據是        

a  熔點較低（29℃熔化）    b  能導電    c  能制冷    d  無毒

（7）上述工藝流程中體現綠色化學理念的是：                             。

Answer 1

（1）CaCO₃  NH₃  H₂O   （2）CaSO₄＋CO₃^2-→CaCO₃↓＋SO₄^2-   （3）CaSO₄ 

（4）濾液中滴加鹽酸產生氣泡    （5）54g    （6）a  d    （7）碳酸鈣用于制水泥原料、硫酸鈣和氯化鉀轉化為硫酸鉀和氯化鈣、氨在工藝中循環使用等（原子利用率高，沒有有害物質排放到環境中）

解析:

由工藝流程示意圖易知（1）中還需要CaCO₃，NH₃，H₂O等原料；（2）中的離子方程式為：CaSO₄＋CO₃^2-→CaCO₃↓＋SO₄^2-；由CaSO₄為微溶物及該固體可用作生產水泥的原料可知（3）中固體還有CaSO₄；（4）為CO₃^2-的檢驗；假設（5）中591g飽和溶液的熔劑為xg,則有：，解得x=500g，0℃時可溶解K₂SO₄ 5×7.4=37g，故析出的K₂SO₄晶體為：91-37=54g。