Question

某化工厂用废硫酸制备K₂SO₄的工艺流程如图所示,根据流程回答相关问题。

（1）反应①之前将CaCO₃研成粉末的目的是______________，反应①的化学方程式为___________。

（2）实验室操作I时要用的一种玻璃仪器是___________。

（3）反应②的化学方程式为,则X的化学式为________________。

（4）反应③中相关物质的溶解度如下表所示:

物质	(NH4)2SO4	KCl	K2SO4	NH4Cl
溶解度/g(20° C)	75.4	34.2	11.1	37.2

反应③在常温下能发生的原因是___________。

（5）上述流程中可循环使用的物质是_____________(填化学式)。

Answer

增大反应物之间的接触面积 漏斗(或烧杯或玻璃棒) H2O 常温下参加反应的四种物质中K2SO4的溶解度最小 CO2和 CaCO3

【解析】

(1)块状固体与液体之间的接触面积较小，反应①之前将CaCO3固体研成粉末的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更充分，反应①是碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水，化学方程式为：。

(2)操作I得到一种固体和一种溶液，所以该操作为过滤，实验室进行过滤时要用的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒。

(3) 根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有钙、硫碳原子各1个，氢、氧原子各6个，氮原子2个；反应后有钙、硫碳原子各1个，氮原子2个，氧原子7个，氢原子8个，则X由1个氧原子，2个氢原子构成，则反应②中X的化学式为H2O。

(4)根据反应③中相关物质的溶解度，在常温下(NH4 )2SO4、KCl和NH4Cl均易溶于水，而K2SO4的溶解度相对较小，更容易析出晶体形成沉淀，符合复分解反应的发生条件，所以能在常温下能发生复分解反应，反应的化学方程式为。

(5)既是生成物又是反应物的物质可以循环使用，流程中可循环使用的物质是CO2和CaCO3。