Question

15．某實驗小組利用廢硫酸液制備K₂SO₄的流程如圖．

（1）請補充完整反應Ⅱ的化學方程式：H₂O+CaSO₄+2NH₃+CO₂═CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄．
（2）上述流程中可循環使用的物質有CO₂和CaCO₃（填寫化學式）．
（3）反應Ⅲ中相關物質的溶解度如表所示．你認為反應Ⅲ在常溫下能實現的原因是常溫下硫酸鉀溶解度最小．

物質	KCl	K2SO4	NH4Cl	M
溶解度/g（25℃）	34.0	11.1	37.2	19.5

（4）不用水而用飽和K₂SO₄溶液洗滌反應Ⅲ所得晶體的目的是防止硫酸鉀溶解在水中；為檢驗此晶體是否洗滌干凈，可取最后一次洗滌液，先加入c（選填序號，下同），振蕩、靜置，再向上層清液中滴加a，觀察現象即可判斷．
        a．AgNO₃溶液　　　　　b．過量的BaCl₂溶液　　　　c．過量的Ba（NO₃）₂溶液．

Answer 1

分析 （1）化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數和質量不變；
（2）根據上述流程可以判斷可循環使用的物質有哪些；
（3）相同條件下，溶解度最小的物質最先析出；
（4）硫酸鉀易溶于水，能和硝酸鋇反應生成白色沉淀硫酸鋇和硝酸鉀；
銀離子能和氯離子結合成白色沉淀氯化銀．

解答 解：（1）由反應可知，反應前后都是1個鈣原子，反應前后都是1個硫原子，反應后是1個碳原子，反應前應該是1個碳原子，反應后是7個氧原子，反應前應該是7個，其中2個包含在未知物質中，反應后是2個氮原子，反應前應該是2個，包含在未知物質中，反應后是8個氫原子，反應前應該是8個，其中6個包含在未知物質中，因此未知物質應該是氨氣和二氧化碳，反應的化學方程式為：H₂O+CaSO₄+2NH₃+CO₂═CaCO₃↓+（NH₄）₂SO₄．
故填：2NH₃；CO₂．
（2）上述流程中可循環使用的物質有CO₂和CaCO₃．
故填：CaCO₃．
（3）由反應Ⅲ中相關物質的溶解度可知，相同條件下，硫酸鉀的溶解度最小，最先析出，因此反應Ⅲ在常溫下能實現．
故填：常溫下硫酸鉀溶解度最小．
（4）不用水而用飽和K₂SO₄溶液洗滌反應Ⅲ所得晶體的目的是防止硫酸鉀溶解在水中；
為檢驗此晶體是否洗滌干凈，可取最后一次洗滌液，先加入過量的Ba（NO₃）₂溶液，以除去硫酸根離子，從而避免影響檢驗氯離子，振蕩、靜置，再向上層清液中滴加AgNO₃溶液，如果產生白色沉淀，說明沒有洗滌干凈，如果不產生白色沉淀，說明已經洗滌干凈．
故填：防止硫酸鉀溶解在水中；c；a．

點評 本題主要考查物質的性質，解答時要根據各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論．