Question

17．以硫酸鈣晶體（石膏的主要成分）與氯化鉀為原料制備硫酸鉀的流程如圖：

已知硫酸鉀在不同溫度下在水溶液、氨溶液中的溶解度（g）

溫度（℃）	0	10	26	30
水溶液	7.31	9.28	11.03	12.98
氨（8%）溶液	1.41	1.58	2.25	3.36
氨（35%）溶液	0.44	0.75	0.82	非常壓

（1）氨水顯堿性（填“酸性”、“堿性”或“中性”），向水中連續(xù)通氨氣達(dá)兩個(gè)小時(shí)可得高濃度氨水，氨氣不斷溶解使溶液pH增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．上表中“非常壓”指需增大氣壓才能形成30℃的氨（35%）溶液，常壓下不能形成30℃的氨（35%）溶液的原因是常壓30℃時(shí)氨氣在水中達(dá)到飽和時(shí)濃度小于35%．
（2）沉淀池中氨水濃度常�？刂圃�25%至40%，其原因是氨水濃度越大，硫酸鉀溶解度越小，沉淀池溫度適宜保持
低溫（選填“低溫”或“高溫”）．
（3）濾液經(jīng)蒸發(fā)后產(chǎn)生可以循環(huán)使用的氣體，其化學(xué)式為NH₃；濾液中的副產(chǎn)品氯化鈣可轉(zhuǎn)化成碳酸鈣固體，與HNO₃反應(yīng)制備Ca（NO₃）₂•6H₂O晶體，為確保制備過程中既不補(bǔ)充水，也無多余的水，所用硝酸溶液中溶質(zhì)與溶劑的質(zhì)量比為7：5．
（4）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾操作需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗，其中玻璃棒在稀釋濃硫酸時(shí)也用到，稀釋濃硫酸時(shí)用到玻璃棒的主要作用為使溶解產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)，防止局部過熱而引起液體飛濺．
（5）檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的試劑是AB（填序號）
A．酚酞試液           B碳酸鈉溶液          C氯化鋇溶液
（6）煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放，能將其轉(zhuǎn)化為石膏（CaSO₄•2H₂O）等產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”．二氧化硫的排放會導(dǎo)致的環(huán)境問題是形成酸雨，可用高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)煙氣中二氧化硫．
（7）某電廠用煤200噸（含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%），若燃燒時(shí)煤中的硫全部轉(zhuǎn)化成二氧化硫，煙氣脫硫中有96%的硫轉(zhuǎn)化為石膏（CaSO₄•2H₂O），則可生產(chǎn)石膏多少噸？

Answer 1

分析 根據(jù)物質(zhì)的酸堿性與pH的關(guān)系、氨氣在水中的溶解因素、過濾操作需要的儀器以及物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分析解答即可．根據(jù)題干提供的數(shù)據(jù)結(jié)合硫元素質(zhì)量守恒計(jì)算即可．

解答 解：（1）氨水呈堿性，向水中連續(xù)通氨氣達(dá)兩個(gè)小時(shí)可得高濃度氨水，氨氣不斷溶解則堿性增強(qiáng)，故會使溶液pH增大；
常壓30℃時(shí)氨氣在水中達(dá)到飽和時(shí)濃度小于35%，故常壓下不能形成30℃的氨（35%）溶液．
（2）根據(jù)表格提供的數(shù)據(jù)可以看出，氨水濃度越大，硫酸鉀溶解度越小，故沉淀池中氨水濃度常常控制在25%至40%；沉淀池溫度適宜保持在低溫；
（3）濾液經(jīng)蒸發(fā)后產(chǎn)生可以循環(huán)使用的氣體是氨氣，其化學(xué)式為NH₃；根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可以看出：
CaCO₃+2HNO₃═Ca（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑
溶質(zhì)硝酸和溶劑水的微粒個(gè)數(shù)比為：
2HNO₃--5H₂O
126            90
故硝酸和水的質(zhì)量比為：126：90=7：5；
（4）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾操作需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗，稀釋濃硫酸時(shí)用到玻璃棒的主要作用為 使溶解產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)，防止局部過熱而引起液體飛濺．
（5）沉淀若是洗滌干凈，則不含有氫氧化鈣，氫氧化鈣呈堿性，能使酚酞變紅，能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，不能與氯化鋇反應(yīng)，故檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的試劑是AB；
（6）二氧化硫排放到空氣中會造成空氣污染，隨雨水降落會形成酸雨；二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色，可以用高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)二氧化硫；
（7）轉(zhuǎn)化生成石膏的硫元素的質(zhì)量為：200t×2.5%×96%=4.8t
設(shè)生產(chǎn)石膏的質(zhì)量為x，根據(jù)硫元素質(zhì)量守恒，可以得到：
S------CaSO₄•2H₂O
32                   172
4.8t                 x
$\frac{32}{172}=\frac{4.8t}{x}$
x=25.8t
故答案為：（1）堿性，增大，常壓30℃時(shí)氨氣在水中達(dá)到飽和時(shí)濃度小于35%．
（2）氨水濃度越大，硫酸鉀溶解度越小，低溫．
（3）NH₃，7：5；
（4）漏斗；使溶解產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)，防止局部過熱而引起液體飛濺；
（5）AB；
（6）形成酸雨；高錳酸鉀；
（7）生產(chǎn)石膏25.8t．

點(diǎn)評 本題考查的是常見的物質(zhì)的制備，難度較大，完成此題，可以依據(jù)已有的物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合題干提供的信息進(jìn)行．