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某实验小组利用废硫酸液制备K2SO4并研究CaSO4?2H2O加热分解的产物． （一）K2SO4的制备
（1）将CaCO3研成粉末的目的是 ． （2）上述流程中可循环使用的物质有CO2和 （填写化学式）． （3）反应Ⅲ中相关物质的溶解度如下表．你认为反应Ⅲ在常温下能实现的原因是 ． 物质 KCl K2SO4 11.1 NH4Cl 37.2 M 19.5 溶解度/g（25℃） 34.0 （4）不用水而用饱和K2SO4溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体的目的是 ；为检验此晶体是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液，先加入 （选填序号，下同），振荡、静置，再向上层清液中滴加 ，观察现象即可判断． a．AgNO3溶液 b．过量的BaCl2溶液 c．过量的Ba（NO3）2溶液 （二）研究CaSO4?2H2O加热分解的产物． （5）分离所得的CaSO4?2H2O含有CaCO3，可用盐酸除去，该的化学反应方程式 ． （6）为了测定CaSO4?2H2O和CaCO3的质量比x：y，实验小组利用如图所示的装置（夹持仪器省略）进行实验．
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①实验前首先要 ，再装入样品．装置A的作用是 ．
②已知CaSO4?2H2O在160℃生成CaSO4，1350℃时CaSO4开始分解；CaCO3在900℃时分解完全．现控制B装置温度900℃进行实验并采集了如下数据：
a．反应前玻璃管与样品的质量m1g b．反应后玻璃管中固体的质量为m2g c．装置C实验后增重m3g d．装置D实验后增重m4g
某同学选用b、d或c、d数据组合求出x：y的值，若无装置E，则实验测定结果将 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．你认为还可选用上述的 （选填序号）两个数据组合也可求出x：y的值．
（7）CaSO4?2H2O受热会逐步失去结晶水．取纯净CaSO4?2H2O固体3.44g，放在（5）的实验装置B中进行加热，测定固体质量随温度的变化情况如图所示．①G点固体的化学式是 ．
②将T2～1400℃温度段加热固体所产生的气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，则H～I段发生反应的化学方程式为 ．
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（1）加快反应速率（或使反应更充分或提高原料的利用率等合理答案均给分）． （2）CaCO3
（3）常温下K2SO4的溶解度小． （4）减少K2SO4的溶解．c a （5）CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
（6）①检查装置的气密性．除去空气中的CO2和H2O（意思相近均给分）．②偏小 b、c （7）①CaSO4?H2O ②2CaSO4
试题分析：（1）将CaCO3研成粉末，可以增大反应物的接触面积，其目的是加快反应速率．（2）观察上述流程，发现二氧化碳和碳酸钙既是反应物也是生成物，故可循环使用的物质有CO2和CaCO3．（3）根据复分解反应发生的条件，反应Ⅲ中随没有不溶物，但常温下K2SO4的溶解度小，在生成物中会以沉淀的形式出现，故反应可以进行．（4）不用水而用饱和K2SO4溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体的目的是减少K2SO4的溶解；为检验此晶体是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液，先加入过量的Ba（NO3）2溶液，振荡、静置，目的是除去硫酸根，再向上层清液中滴加AgNO3溶液，如果没有白色沉淀，说明洗涤干净．（5）碳酸钙能与稀盐酸反应，硫酸钙和稀盐酸不反应，故分离所得的CaSO4?2H2O含有CaCO3，可用盐酸除去，该的化学反应方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O．（6）为了测定CaSO4?2H2O和CaCO3的质量比x：y，①实验前首先要检查装置的气密性，再装入样品．装置A的作用是除去空气中的CO2和H2O，防止它们影响实验结果．②装置E的作用是吸收空气中的水和二氧化碳，如没有装置E，则实验测定结果将偏小．通过装置C可确定生成水的质量，故还可选用上述的bc两个数据组合也可求出x：y的值．（7）CaSO4?2H2O受热会逐步失去结晶水．取纯净CaSO4?2H2O固体，放在（5）的实验装置B中进行加热，①G点处减少的质量是失去了部分结晶水后的质量，故此时固体的化学式是CaSO4?H2O．②将T2～1400℃温度段加热固体所产生的气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，说明生成了二氧化硫气体，则H～I段发生反应的化学方程式为 2CaSO4和综合运用．
2CaO+2SO2↑+O2↑． 2CaO+2SO2↑+O2↑
点评：此题全面考查了学生对知识的掌握和应用能力，难度比较大，解答时一定要注意知识的前后的联系
3
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某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的化肥厂联合设计了制备（NH4）2SO4的工艺流程． 【工艺流程及原理】
沉淀池中发生的主要化学反应为：CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4 【讨论交流】
（1）操作a的名称是________，若在实验室进行此操作，用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需要________．
（2）经操作a后得到的固体物质在煅烧炉中高温分解生成X和Y两种物质，该工艺中，Y被作为原料之一循环利用．Y的化学式为________．
（3）沉淀池中也可能生成少量NH4HCO3，该反应的化学方程式为________． 【硫酸铵化肥等级测定】
（1）判断（NH4）2SO4化肥中有无NH4HCO3：
取少量试样溶于水，滴加足量的________，无气泡产生，则可判断该化肥中不存在NH4HCO3．
（2）化肥中氮元素含量的测定（已确定该化肥中不存在NH4HCO3杂质）： 【查阅资料】
①已知：（NH4）2SO4+2NaOH
Na2SO4+2NH3↑+2H2O
氨气极易溶于水，其水溶液为氨水．氨水呈碱性，不稳定，易挥发． ②工业判断硫酸铵化肥等级指标如下： 指标 项目 氮（N）含量 【实验设计】 优等品 ≥21.0% 合格品 ≥20.5%
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按右图所示装置进行实验．
（1）实验过程中，往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液，并加热使硫酸铵充分反应完全转化为NH3．
（2）烧杯中的试剂是为了吸收产生的氨气，下列最适宜的试剂是________（填序号）；
①水；②浓HCl；③稀H2SO4；④NaOH溶液 烧杯中干燥管的作用是________． 【交流讨论】
实验小组的同学认为，用上述实验装置测得的结果可能会出现下列情况．
（1）甲同学认为：应在实验装置A、B之间增加一个装有________（填“浓硫酸“或“碱石灰”）的干燥装置，否则实验测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏高． （2）乙同学认为：在实验装置A、B之间增加正确的干燥装置后进行实验，测得的硫酸铵化肥含氮量可能偏低，理由是________． 【实验测定】
经讨论后，他们改进了实验装置，排除了可能产生误差的因素，重新进行实
验．
取硫酸铵化肥样品13.5 g进行实验，测得B装置增重与反应时间的关系如右图所示．请通过计算判断该化肥的等级． 计算过程：
该化肥的等级为________品． 解析：
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初三化学难题
