Question

【題目】隨著環(huán)保和能源問題的日益嚴重，生產(chǎn)過程中原料的綜合利用、節(jié)能減排問題正日益被人們所重視。某化工廠為綜合利用生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品CaSO4而與相鄰的化肥廠聯(lián)合設(shè)計的制（NH4）2SO4的工藝流程如下。

（1）操作b的名稱是____________。

（2）X循環(huán)使用有利于節(jié)能減排、降低生產(chǎn)成本，X是______，副產(chǎn)品Y是________ 。

（3）為促進CO2的溶解吸收，應(yīng)先向沉淀池中通入NH3，再通入CO2。沉淀池中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為________。

（4）判斷（NH4）2SO4化肥中有無NH4HCO3的方法：取少量式樣溶于水，滴加足量的________，若出現(xiàn)_________，則可判斷該化肥中不存在NH4HCO3。

（5）從綠色化學(xué)和資源綜合利用的角度，說明上述流程的主要優(yōu)點是_________。

Answer 1

【答案】蒸發(fā)結(jié)晶 二氧化碳 氧化鈣 CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4 稀鹽酸 無明顯現(xiàn)象 循環(huán)使用，得到的產(chǎn)品和副產(chǎn)品都是有用的物質(zhì)，無廢物的產(chǎn)生

【解析】

二氧化碳和氨氣和硫酸鈣和水生成碳酸鈣和硫酸銨，稀鹽酸和碳酸氫銨反應(yīng)生成氯化銨、二氧化碳和水。

（1）貯液池中是硫酸銨溶液，由于不含其它雜質(zhì)，而硫酸銨也不帶結(jié)晶水，所以可以蒸發(fā)掉水分得到硫酸銨晶體，操作b的名稱為蒸發(fā)結(jié)晶。

（2）X循環(huán)使用有利于節(jié)能減排、降低生產(chǎn)成本，X是碳酸鈣高溫煅燒的產(chǎn)物，且在前面反應(yīng)物中出現(xiàn)過，X是CO2，而同時生成的氧化鈣，則是副產(chǎn)品，故X是二氧化碳，副產(chǎn)品Y是氧化鈣。

（3）為促進CO2的溶解吸收，應(yīng)先向沉淀池中通入NH3，再通入CO2，沉淀池中進入的物質(zhì)也就是反應(yīng)物為二氧化碳、氨氣和硫酸鈣以及水，生成物為碳酸鈣和硫酸銨，沉淀池中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+( NH4)2SO4。

（4）判斷(NH4)2SO4化肥中有無NH4HCO3的存在，是區(qū)別或者鑒別碳酸氫根離子的存在，如加入稀鹽酸生成氣體有氣泡產(chǎn)生，則說明硫酸銨中含有碳酸氫銨，稀鹽酸和碳酸氫銨反應(yīng)生成氯化銨、二氧化碳和水，二氧化碳氣體逸出產(chǎn)生氣泡。由于給出了結(jié)論是不存在碳酸氫銨，所以對應(yīng)的現(xiàn)象是沒有氣泡，故方法為取少量樣品溶于水，滴加足量的稀鹽酸，若出現(xiàn)無明顯現(xiàn)象，則可判斷該化肥中不存在NH4HCO3。

（5）原料本身來自生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品CaSO4，而過程中生成的二氧化碳被收回利用，生成物都是可利用的物質(zhì)，無廢物、廢氣產(chǎn)生，所以從綠色化學(xué)和資源綜合利用的角度說明上述流程的主要優(yōu)點是循環(huán)使用，得到的產(chǎn)品和副產(chǎn)品都是有用的物質(zhì)，無廢物的產(chǎn)生。