Question

【題目】化學(xué)興趣A組的同學(xué)們利用廢硫酸溶液制備K2SO4晶體，設(shè)計(jì)流程如下圖所示:

(1)寫(xiě)出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式：______________________。

(2)反應(yīng)Ⅱ生成了一種可用作肥料的物質(zhì)M，M的化學(xué)式為_________________。

(3)上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有CO2和_________(填化學(xué)式)。

(4)反應(yīng)Ⅲ中相關(guān)物質(zhì)在25℃時(shí)的溶解度如下表。

物質(zhì)
溶解度/g	34.0	11.1	37.2	19.5

反應(yīng)Ⅲ在常溫下(25℃)能實(shí)現(xiàn)的原因是_________________________。

(5)不用水而用飽和K2SO4溶液洗滌反應(yīng)Ⅲ所得晶體的原因是_____________；為了檢驗(yàn)此晶體是否洗滌干凈，取最后一次洗滌液于試管中，先加入過(guò)量的_______(選填字母)，振蕩、靜置， 再向上層清液中滴加_______(選填字母)，觀察現(xiàn)象即可判斷該晶體是否洗滌干凈。

A. AgNO3溶液 B. BaCl2溶液 C. Ba(NO3)2溶液 D .Ba(OH)2溶液 E. NaOH溶液

Answer 1

【答案】CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2↑+H2O (NH4)2SO4 CaCO3 此時(shí)K2SO4的溶解度很小 減少K2SO4的溶解(而造成的損耗) C A

【解析】

根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對(duì)應(yīng)的過(guò)程分析每個(gè)對(duì)應(yīng)的問(wèn)題，或者直接分析每個(gè)問(wèn)題，從給出的信息中找對(duì)應(yīng)的信息。在判斷物質(zhì)成分時(shí)，要結(jié)合物質(zhì)的溶解度大小分析，在判斷晶體是否洗滌干凈時(shí)，要考慮到可能混有的雜質(zhì)成分及檢驗(yàn)的先后順序，選擇合適的催化劑。

(1)反應(yīng)I是碳酸鈣和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣和水以及二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑。

(2)NH3、CO2、CaSO4在溶液中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ生成CaCO3、（NH4)2SO4，農(nóng)作物生長(zhǎng)需要大量氮肥，一種可用作氮肥的物質(zhì)M是（NH4)2SO4，而M和氯化鉀反應(yīng)生成了硫酸鉀和氯化銨，根據(jù)質(zhì)量守恒定律以及復(fù)分解反應(yīng)特點(diǎn)，M的化學(xué)式為（NH4)2SO4。

(3)在上述流程中碳酸鈣開(kāi)始反應(yīng)物后來(lái)是生成物，所以碳酸鈣可以循環(huán)利用。而二氧化碳開(kāi)始是生成物，后來(lái)是反應(yīng)物，也可以循環(huán)利用。故可循環(huán)使用的物質(zhì)的化學(xué)式為CO2和CaCO3。

(4)根據(jù)相關(guān)物質(zhì)在25℃時(shí)的溶解度表可知，在該溫度下，硫酸鉀在該溫度下溶解度很小。反應(yīng)Ⅲ在常溫下(25℃)能實(shí)現(xiàn)的原因是硫酸鉀在該溫度下溶解度很小，相對(duì)其他物質(zhì)可以視為不溶，符合復(fù)分解反應(yīng)的條件。

(5)不用水而用飽和K2SO4溶液洗滌反應(yīng)Ⅲ所得晶體的目的是減少硫酸鉀因洗滌造成的損失；為了檢驗(yàn)此晶體是否洗滌干凈，即檢驗(yàn)飽和的硫酸鉀溶液中是否含有氯化銨，也就是在有SO42-干擾的情況下檢驗(yàn)Cl-，需要先除去SO42-，在排除SO42-的干擾后再進(jìn)行Cl-檢驗(yàn)。因此具體操作為：最后一次洗滌液于試管中，先加入過(guò)量的硝酸鋇(不能用氯化鋇溶液，防止引入氯離子造成后期干擾），振蕩、靜置，再向上層清液中滴加硝酸銀溶液，若無(wú)白色沉淀，就證明沉淀洗滌干凈，否則未洗滌干凈，故合理選項(xiàng)是C、A。