Question

（NH₄）₂SO₄是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見化肥之一，某工廠用石膏、NH₃、H₂O、CO₂制備（NH₄）₂SO₄，首先石膏磨成粉制成CaSO₄懸濁液，然后按如下工藝流程進行產(chǎn)生：

（1）操作1與操作2的順序能否調(diào)換？

 

（填能與否），理由是

 

（2）常溫下，CaCO₃和CaSO₄的溶解度分別為1.5X10^-3g和2.1X10^-1g，請解析CaSO₄向CaCO₃轉(zhuǎn)化的原因．

 

（3）判斷操作2通入“適量CO₂”的簡單實驗方法是

 

（4）從綠色化學角度考慮，該工藝流程應(yīng)增加一個操作，這個操作是

 

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（5）豆腐是日常食品之一，它的制作過程中使用了石膏或鹽鹵，其中包含的化學原理是

 

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Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）中性條件下CO₂的溶解度很小，但是氨氣易溶于水，得到的氨水易和二氧化碳反應(yīng)；
（2）沉淀轉(zhuǎn)化原理：溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀；
（3）根據(jù)就二氧化碳過量，會繼續(xù)和NaOH溶液反應(yīng)而變渾濁來判斷；
（4）從原料的循環(huán)使用角度來回答；
（5）向膠體中加入電解質(zhì)，膠體發(fā)生聚沉，據(jù)此回答．

解答： 解：（1）中性條件下CO₂的溶解度很小，但是氨氣易溶于水，得到的氨水易和二氧化碳反應(yīng)，能把CaSO₄完全轉(zhuǎn)化為CaCO₃，操作1與操作2的順序不能調(diào)換；
故答案為：否，中性條件下CO₂的溶解度很小，不能把CaSO₄完全轉(zhuǎn)化為CaCO₃；
（2）從CaSO₄向CaCO₃轉(zhuǎn)化中并存著沉淀溶解平衡：CaSO₄（s）?Ca²⁺+SO₄^2-，Ca²⁺+CO₃^2-?CaCO₃（s），隨著CO₂通入，CO₃^2-濃度增大，平衡向CaSO₄溶解和CaCO₃沉淀生成的方向移動，即溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀，即CaSO₄向CaCO₃轉(zhuǎn)化，
故答案為：從CaSO₄向CaCO₃轉(zhuǎn)化中并存著沉淀溶解平衡：CaSO₄（s）?Ca²⁺+SO₄^2-，Ca²⁺+CO₃^2-?CaCO₃（s），隨著CO₂通入，CO₃^2-濃度增大，平衡向CaSO₄溶解和CaCO₃沉淀生成的方向移動，即溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀；
（3）操作2通入“過量CO₂”，取少量濾液至試管中，加入少量NaOH溶液，會繼續(xù)和NaOH溶液反應(yīng)而變渾濁，據(jù)此檢驗二氧化碳的過量與否，
故答案為：取少量濾液至試管中，加入少量NaOH溶液，無渾濁出現(xiàn)則操作2通入“適量CO₂”；
（4）在制取中，原料是可以循環(huán)使用的，將濾液提純（NH₄）₂SO₄后的所有液體用于制CaSO₄懸濁液，故答案為：將濾液提純（NH₄）₂SO₄后的所有液體用于制CaSO₄懸濁液；
（5）豆腐的制作過程中，使用了石膏或鹽鹵，這樣可以使豆?jié){膠體聚沉，故答案為：膠體中加入電解質(zhì)，膠體發(fā)生聚沉．

點評：本題是一道關(guān)于物質(zhì)的分離制備方法的實驗設(shè)計題，考查學生分析和解決問題的能力，難度大．