Question

【題目】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。以下在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操作所得濾液是(NH4）2SO4溶液。檢驗濾液中含有CO32—的方法是：_______________。

（4）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．易溶于水 d．無毒

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

Answer 1

【答案】（1）CaCO3、KCl、H2O （2）CaSO4＋CO32—＝CaCO3↓＋SO42—

（3）將濾液滴加到鹽酸中產生氣泡 （4）ad （5）原子利用率高，沒有有害物質排放到環境中

【解析】

試題分析：（1）根據流程圖可知，需要生石灰、二氧化碳、氨氣、水，碳酸鈣高溫分解即生成氧化鈣和二氧化碳，所以本工藝中所用的原料除CaSO4·2H2O外，還需要CaCO3、NH3、H2O、KCl 等原料。

（2）碳酸鈣的溶解度小于硫酸鈣的，因此根據沉淀更容易向更難溶的方向轉化可知，石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后發生反應的離子方程式為CaSO4＋CO32－＝CaCO3＋SO42－。

（3）由于碳酸鹽能和鹽酸反應產生二氧化碳氣體，所以檢驗過濾Ⅰ所得濾液中含有CO32－的方法是濾液中滴加鹽酸產生氣泡。

（4）儲熱材料與物質的導電性以及能否制冷無關系，而與自身的熔點高低和有無毒性無關系，所以答案選ad。

（5）根據流程圖可知，工藝流程中體現綠色化學理念的是反應中產生的碳酸鈣用于制取水泥原料、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）。