Question

（2008?揭陽一模）最近，我國利用生產磷銨排放的廢渣磷石膏制取硫酸并聯產水泥的技術研究獲得成功．具體生產流程如下：
回答下列問題：
（1）若操作a、操作b均在實驗室進行，則操作a時用到的玻璃儀器有

漏斗、玻璃棒、燒杯

；進行操作b時需注意

低溫蒸發結晶

．
（2）裝置a用磷酸吸收NH₃．若該過程在實驗室中進行，請畫出裝置a的示意圖．
（3）熱交換器是實現冷熱交換的裝置．化學實驗中也經常利用熱交換來實現某種實驗目的，如氣、液熱交換時通常使用的儀器是

冷凝管

．
（4）固體A為生石膏（CaSO₄?2H₂O）和不含結晶水且高溫時也不分解的雜質．生石膏在120℃時失水生成熟石膏（2CaSO₄?H₂O），熟石膏在200℃時失水生成硫酸鈣．為測定固體A中生石膏的含量，某科研小組進行了如下實驗：稱取固體A 180g置于坩堝中加熱，加熱過程中固體質量隨溫度變化記錄如圖：實驗中每次對固體稱量時須在冷卻后進行．為保證實驗結果的精確性，固體冷卻時必須防止

吸水

．將加熱到1400℃時生成的氣體通入品紅溶液中，品紅褪色．寫出1400℃時的化學反應方程式

2CaSO₄

1400℃  .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑

．③固體A中生石膏的質量分數=

95.6%

．

Answer 1

分析：（1）實現固體和液體分離的方法是過濾，磷酸受熱容易分解；
（2）磷酸和氨氣極易反應，會產生倒吸的危險；
（3）冷凝管能實現氣、液熱交換；
（4）對失水后的晶體進行冷卻時必須防止吸水，否則會導致結果有誤差，能使品紅溶液褪色的氣體為二氧化硫，根據加熱熟石灰至200℃時，生石灰變為為硫酸鈣，采用差量法進行計算生石膏的質量分數．

解答：解：（1）操作a實現固體和液體分離的方法是過濾，用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯，磷酸受熱容易分解，所以在結晶時應采用低溫蒸發結晶，故答案為：漏斗、玻璃棒、燒杯；低溫蒸發結晶；
（2）磷酸和氨氣極易反應，為防止反應過于迅速會產生倒吸的危險，要采用防倒吸裝置，故答案為：
（如圖或其他能防止氨氣倒吸的裝置）；
（3）能實現氣、液熱交換的裝置是冷凝管，下口進水傷口處誰，氣體和水流方向相反，故答案為：冷凝管；
（4）①對失水后的晶體進行冷卻時必須防止吸水，否則會導致結果有誤差，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以加熱到1400℃時，硫酸鈣分解產生了二氧化硫，即
2CaSO₄

1400℃  .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑，設固體A中含有生石膏的質量為m，則
CaSO₄?2H₂0

200℃  .

CaSO₄+2H₂0  固體質量減少量
172                           36
m                           180g-144g

172

m

=

36

180g-144g

解得：m=172g，所以固體A中生石膏的質量分數=

172g

180g

×100%=95.6%，故答案為：95.6%．

點評：本題是一道綜合題目，考查學生分析和解決問題的能力，難度較大．