化工流程专项训练
1.某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程:
试填空。
(1)沉淀池中发生主要反应的化学方程式为:_______________________ ,该反应能够发生的原因是:______________________________________。
(2)提纯滤液以获得(NH4)2SO4晶体,必要的操作步骤是:____________(填序号)。
A.萃取 B.蒸发浓缩 C.冷却结晶 D.蒸馏
(3)该生产过程中可以循环使用的物质X是:_____________________(填化学式)。
(4)上述生产流程中,有关NH3的作用及说明正确的是:_____________(填序号)。
A.提供制备所需的氮元素 B.增大CO32-的浓度促进反应发生
C.作反应的催化剂 D.生产1 mol (NH4)2SO4,至少消耗2 mol NH3
2.重晶石(BaSO4)难溶于水,要转化成BaCO3再制备其他钡盐。工业上一般采用高温煅烧还原法;实验室可以采用沉淀转化法。
高温煅烧还原法
⑴煅烧还原的热化学方程式为:______________________________________。
有关的数据:Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s);ΔH=-1473.2 kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)=CO(g);ΔH=-110.5 kJ·mol-1
Ba(s)+S(s)=BaS(g);ΔH=-460 kJ·mol-1
⑵经检验BaS的水溶液呈碱性,原因是(用离子方程式表示)_______________________。
沉淀转化法 向BaSO4沉淀中加入饱和Na2CO3溶液,充分搅拌,弃去上层清液。如此处理多次,直到BaSO4全部转化为BaCO3:BaSO4(s)+CO3-(aq) BaCO3(s)+SO4-(aq)(平衡常数K=0.042)22
⑶现有0.20 mol BaSO4,每次用1.00 L 2.0mol·L-1饱和Na2CO3溶液处理,假定BaSO4能全部转化,至少需要处理多少次?(写出计算过程)