某化学小组在实验中利用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4,其工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称为_________;操作Ⅱ一系列操作包括蒸发浓缩、________、过滤。
(2)实验室中煅烧碳酸钙时,盛放碳酸钙所用的仪器是________(填名称)。
(3)X物质为____(填化学式,下同),Y物质为____,可循环利用的物质的有_____。
(4)要测定所制得的硫酸铵纯度,取10.0g样品,完全溶于水,向溶液中滴加过量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥后称量固体的质量为16.31g。为避免引起误差,检验氯化钡溶液是否过量最好的试剂是_______,所制得硫酸铵的纯度为________。
(5)下列装置不能用于实验室制氨气的是__________(填序号)。
选择氨气的制取装置后,再用下列装置收集干燥的氨气,并制取硫酸铵溶液,连接的顺序(用接口序号字母表示)是:a接____,____接____,____接_____,____接_____。
上述装置中CCl4的作用是___________________。
(1)过滤(1分),冷却结晶(2分,少一方面扣1分)
(2)坩埚(1分)
(3)NH3、CO2; NH3,CO2(每种物质均为1分,最后一空少一种扣1分,错一种倒扣1分)
(4)氯化钡溶液(2分,),92.4%(3分)
(5)甲(2分),de,gf,cb,h(2分);防倒吸(1分)
题目分析:(1)经过操作I得到CaCO3固体和滤液,所以操作I为过滤;硫酸铵的溶解度随温度的降低而减小,所以蒸发浓缩后进行冷却结晶。
(2)实验室中高温煅烧固体的容器为坩埚。
(3)根据题目信息:某化学小组在实验中利用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4,由于CO2在水中溶解度较小,而NH3易溶于水,应先通入足量NH3,使溶液呈碱性,然后再通入适量CO2,所以X为NH3、Y为CO2;根据反应流程图可以看出在后续反应中又生成了CO2和NH3,所以可循环利用的物质的有CO和NH3。
(4)最好的试剂是氯化钡溶液,因为再加入氯化钡溶液后,不会对BaSO4的量产生误差;硫酸铵与硫酸钡的对应关系为:(NH4)2SO4 ~ BaSO4所以硫酸铵的纯度=16.31g×132/233÷10.0g×100%=92.4%
(5)甲、直接加热NH4Cl生成 NH3和HCl,在试管口附近NH3和HCl反应又生成了NH4Cl,所以不能用来制取NH3,错误;乙、加热浓氨水促进NH3的挥发,可制取NH3,正确;丙、加热氢氧化钙和氯化铵固体,发生复分解反应生成NH3,可用于制取NH3,正确;丁、浓氨水滴加到NaOH固体中,可挥发出NH3,能用于制取NH3,正确;因为要收集干燥的NH3,所以a后接de,碱石灰干燥NH3,后面连接gf,收集NH3,后面连接cb,通入稀硫酸,制取硫酸铵,后面连接h,进行尾气处理;把NH3直接通入稀硫酸中会发生倒吸,而NH3难溶于CCl4,所以CCl4的作用是防倒吸。