Question

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。以下在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操作所得滤液是(NH₄）₂SO₄溶液。检验滤液中含有CO₃^2—的方法是：_______________。

（4）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．易溶于水  d．无毒

（5）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是_________________________。

Answer

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

（3）将滤液滴加到盐酸中产生气泡 （4）ad （5）原子利用率高，没有有害物质排放到环境中

【解析】

试题分析：（1）根据流程图可知，需要生石灰、二氧化碳、氨气、水，碳酸钙高温分解即生成氧化钙和二氧化碳，所以本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O外，还需要CaCO3、NH3、H2O、KCl 等原料。

（2）碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的，因此根据沉淀更容易向更难溶的方向转化可知，石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式为CaSO4＋CO32－＝CaCO3＋SO42－。

（3）由于碳酸盐能和盐酸反应产生二氧化碳气体，所以检验过滤Ⅰ所得滤液中含有CO32－的方法是滤液中滴加盐酸产生气泡。

（4）储热材料与物质的导电性以及能否制冷无关系，而与自身的熔点高低和有无毒性无关系，所以答案选ad。

（5）根据流程图可知，工艺流程中体现绿色化学理念的是反应中产生的碳酸钙用于制取水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等（原子利用率高，没有有害物质排放到环境中）。

【考点定位】本题主要是考查物质制备、溶解平衡、物质性质与用途以及绿色化学理念等

【名师点晴】无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力,所以这类题成为近年来高考的必考题型。流程题的解题思路为：明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。