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【化学选修-化学与技术】(15分)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)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式_________________.
(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)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液.检验滤液中含有CO32的方法是__________________.
(5)已知不同温度下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表:

温度(℃)
0
20
60
K2SO4溶解的量(g)
7.4
11.1
18.2
60℃时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0℃,可析出K2SO4晶体___________g.
(6)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
(7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是________________________________.

答案15分) (1)CaCO3(或CaO)、NH3、水(2分)
(2) CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42- (2分)
(3) CaSO4  (2分)
(4)用滴管取少量滤液于试管中,滴加盐酸,若产生气泡,证明滤液中含有CO32- (3分)
(5)54 (2分)
(6) a d (2分)
(7) 生成的碳酸钙可用于制作水泥,硫酸钙与氯化钾转化为氯化钙和硫酸钾,氨气在反应中被循环使用(2分)

解析试题分析:(1)根据流程图可知,反应中需要CaO、二氧化碳、氨气、水,CaO、二氧化碳可通过高温分解碳酸钙得到,所以需要的原料有CaCO3(或CaO)、NH3、水;
(2)石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液得到碳酸钙和硫酸铵,所以反应的离子方程式是 CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-
(3)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还含有微溶的CaSO4
(4)证明碳酸根离子的试剂是稀盐酸,碳酸根离子与盐酸反应产生二氧化碳气体,所以用滴管取少量滤液于试管中,滴加盐酸,若产生气泡,证明滤液中含有CO32-
(5)60℃时100g水中最多溶解的硫酸钾的质量是18.2g,则118.2g60℃时的硫酸钾的饱和溶液降低到0℃时析出固体18.2-7.4=10.8g,所以591g60℃时的饱和溶液降低到0℃时最多析出的固体质量是591/118.2×10.8g=54g;
(6)氯化钙结晶水合物(CaCl2•6H2O)是目前常用的无机储热材料,因为氯化钙的熔点较低易熔化,且无毒,与易溶于水和导电性无关,答案ad;
(7)由上述流程可知,生成的碳酸钙可用于制作水泥,硫酸钙与氯化钾转化为氯化钙和硫酸钾,氨气在反应中被循环使用,所以原子的利用率高,不浪费原料,符合绿色化学的理念。
考点:考查对工业流程的分析,产品的判断,离子方程式的书写,绿色化学的判断