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磷石膏制取硫酸铵及其溶析结晶
何东升;张泽强;张汉泉;池汝安
【期刊名称】《武汉工程大学学报》
【年(卷),期】2011(033)003
【摘要】以磷石膏为原料,利用其与碳酸铵的反应,制备出硫酸铵,并研究了硫酸铵溶液的结晶方法.考查了物料比、反应温度、反应时间、搅拌速度和液固比等因素对磷石膏中硫酸钙转化率的影响.在物料比n(CO2-3)/n(SO2-4)为1.15,50 ℃,120 min,搅拌器转速100 r/min,液固比为5 1 mL/g时,磷石膏中硫酸钙转化率可达98.68%.以无水乙醇为溶析剂,从硫酸铵溶液中结晶出硫酸铵,结果表明,结晶温度和硫酸根离子浓度对结晶率影响显著,适宜的结晶温度为25 ℃,硫酸根浓度越高,结晶率越高.
【总页数】4页(P12-15)
【作者】何东升;张泽强;张汉泉;池汝安
【作者单位】武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北,武汉,430074;华中科技大学环境科学与工程学院,湖北,武汉,430074;武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北,武汉,430074;武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北,武汉,430074;武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】TQ441.11
【相关文献】
1.间歇结晶器中地塞米松磷酸钠溶析结晶动力学的研究 [J], 郝红勋;王静康
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3.利用磷石膏制取硫酸铵 [J], 杨诗敬;张付利
4.氨溶-蒸发结晶制取仲钨酸铵和三氧化钨试验研究 [J], 杨娜
5.热溶、冷冻、复分解结晶法制取硫酸钾方法 [J],
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二水硫酸钙物料平衡二水硫酸钙，化学式CaSO4·2H2O，是一种常见的无机化合物。
它是一种白色结晶固体，具有吸湿性和可溶性。
下面将为你带来关于二水硫酸钙物料平衡的全面介绍，希望对你有所帮助。
首先，我们来了解二水硫酸钙的制备方法。
二水硫酸钙通常通过二氧化硫气体与石膏反应制得。
其反应方程式为：CaCO3 + H2SO4 + 2H2O → CaSO4·2H2O↓ + CO2从反应方程中可以看出，二氧化硫气体和石膏是制备二水硫酸钙的主要原料。
其中，石膏即是天然存在的矿石，也可通过脱硫石膏等工业副产品获取。
而二氧化硫则是从工业废气中以及燃煤等过程中收集得到的。
二水硫酸钙的制备过程需要注意一些条件。
首先，反应温度一般较高，通常在100℃左右。
其次，反应过程需要有充足的水分存在以促进反应的进行。
在反应过程中，CO2气体被放出，同时固体二水硫酸钙形成，可以通过降低温度让其从溶液中析出。
最后，过滤和干燥是制备过程中必不可少的步骤，以得到最终的纯净二水硫酸钙产品。
除了制备方法，我们还需要了解二水硫酸钙的应用。
由于其良好的溶解性，二水硫酸钙广泛应用于建材、化肥和制药等领域。
在建材领域，二水硫酸钙可以作为黏结剂，用于制备粘结砂浆和水泥制品，如石膏板和石膏装饰品。
在化肥领域，二水硫酸钙可作为钙肥和硫肥使用，提供植物所需的营养元素。
在制药领域，二水硫酸钙可以用于制备药物中的钙补充剂和药用石膏。
此外，二水硫酸钙还具有环境治理的应用价值。
二水硫酸钙可以作为脱硫剂，用于烟气脱硫，减少工业废气中的二氧化硫排放，从而减少酸雨的形成。
二水硫酸钙还可用于水处理过程中的矿物沉淀，净化和改善水质。
在使用二水硫酸钙的过程中，需要注意其安全性和环境保护。
二水硫酸钙具有刺激性，接触眼睛和皮肤后应立即冲洗。
同时，处理废弃物时应遵循环境法规，以确保其安全处理和处置。
综上所述，二水硫酸钙是一种重要的化学物料，广泛应用于建材、化肥和制药等领域。
钙离子浓度与化学反应速率的关系分析化学反应速率是指在一定时间内，反应物消耗或生成的物质的量。
而钙离子浓度是指溶液中钙离子的数量与溶液体积的比值。
钙离子浓度与化学反应速率之间存在一定的关系，本文将对这一关系进行分析。
1. 钙离子浓度对反应速率的影响钙离子是许多化学反应中重要的催化剂之一。
在某些反应中，钙离子能够促进反应速率的增加。
这是因为钙离子能够与反应物或中间体形成稳定的配合物，降低反应的活化能，从而加速反应的进行。
例如，钙离子在酶催化的反应中起到重要的作用，它能够与酶结合，形成酶-底物复合物，提高反应速率。
2. 钙离子浓度与反应速率的关系钙离子浓度与反应速率之间存在一定的正相关关系。
当钙离子浓度增加时，反应速率也会随之增加。
这是因为增加钙离子浓度会增加钙离子与反应物之间的碰撞频率，从而增加反应的机会和速率。
此外，钙离子的存在还可以改变反应物的构象，使其更易于发生反应。
然而，当钙离子浓度过高时，反应速率可能会出现饱和现象。
这是因为在高浓度下，钙离子与反应物之间的碰撞频率已经达到了极限，进一步增加钙离子浓度不会再显著增加反应速率。
因此，在实际应用中，需要根据具体反应的特点和条件来确定适当的钙离子浓度，以达到最佳的反应速率。
3. 钙离子浓度与反应机理的关系钙离子浓度还可以影响化学反应的机理。
在某些反应中，钙离子可以改变反应的路径和中间体的生成。
例如，在钙离子催化下的酶催化反应中，钙离子可以与酶结合，改变酶的构象，从而使其更容易与底物发生反应。
此外，钙离子还可以与中间体形成稳定的配合物，加速反应的进行。
4. 钙离子浓度与反应平衡的关系钙离子浓度还可以影响反应的平衡。
在某些反应中，钙离子可以与反应物或生成物形成配合物，改变反应的平衡常数。
例如，在钙离子存在下的酸碱中和反应中，钙离子可以与酸或碱形成配合物，降低反应的平衡常数，使反应向产生大量水的方向进行。
综上所述，钙离子浓度与化学反应速率之间存在一定的关系。
二水硫酸钙溶解动力学王子宁;周加贝;朱家骅;武珲;陈昌国;刘仕忠【摘要】采用电导率法测量匀速旋转的石膏块试样（CaSO4·2H2O，质量分数为98%）在纯水中的溶解速率，数据采集时间间隔1 s，测试期间试样表观形状（7 cm×4 cm×2 cm）和面积（100 cm2）基本不变。
在溶解过程为表面反应控制条件下，依据溶解反应动力学模型，拟合得到25、45、65、85℃下二水硫酸钙溶解反应速率常数分别为1.91×10−8、3.46×10−8、4.92×10−8、7.07×10−8 mol·cm−2·s−1，反应级数为1.27。
经Arrhenius公式回归得到溶解反应表观活化能为19.07 kJ·mol−1。
本实验方法排除了溶解过程试样面积不确定因素，拟合得到的模型参数使动力学方程计算值与实验值更为吻合，更接近溶解速率理论预测文献值。
%Dissolution rate of a gypsum (CaSO4·2H2O) sample rotating in pure water was measured by automatically detecting electric conductivity of the solution, in one-second time interval of data acquisition. Superficial shape (7 cm×4 cm×2 cm) and surface area (100 cm2) of the sample were maintained constant basically during measurement. Under surface reaction-controlled dissolution experiment condition, the kinetics model was used for regression of dissolution rate constant (ks) and reaction order (n). The values of ks were 1.91× 10−8, 3.46×10−8, 4.92×10−8, 7.07×10−8 mol·cm−2·s−1 respectively for temperatures 25, 45, 65, 85℃, accommodated by a value of 1.27 for reaction order n. Consequently activation energy of dissolution reaction was correlated 19.07 kJ·mol−1 through the Arrhenius equation. Because of eliminating uncertainty of sample’s surface area in dissolution experiment, the results calculatedfrom the kinetics equation with the model parameters regressed in this paper were more consistent with experimental value and closer to theoretical expectation of dissolution rates in literature.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】6页(P1001-1006)【关键词】二水硫酸钙;溶解;动力学;速率常数;活化能【作者】王子宁;周加贝;朱家骅;武珲;陈昌国;刘仕忠【作者单位】四川大学化学工程学院，四川成都610065;四川大学化学工程学院，四川成都610065;四川大学化学工程学院，四川成都610065;四川大学化学工程学院，四川成都610065;四川大学化学工程学院，四川成都610065;四川大学化学工程学院，四川成都610065【正文语种】中文【中图分类】TQ09;X7引言二水硫酸钙（CaSO4·2H2O）是工业固废磷石膏的主要成分。
443 4 3 4高考化学复习 ------ 沉淀溶解平衡及应用小题练习与考前知识点一、小题练习1. 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)(2019·全国卷Ⅱ)向Mg(OH)2 悬浊液中滴加足量FeCl 3 溶液出现红褐色沉淀：3Mg(OH)2＋2FeCl 3===2Fe(OH)3＋3MgCl 2()(2) 难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动()(3) 向Na 2SO 4 溶液中加入过量的 BaCl 2 溶液， 则 SO 2－ 沉淀完全，溶液中只含 Ba 2＋、Na＋和 Cl －，不含 SO 2－( )(4) 其他条件不变时，向饱和 Ag 2CrO 4 水溶液中加入少量 K 2CrO 4 固体，溶液中 c (Ag ＋)减小( )(5) 为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀 H 2SO 4 代替 H 2O 来洗涤 BaSO 4 沉淀()答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√2. 往锅炉注入Na 2CO 3 溶液浸泡，将水垢中的 CaSO 4 转化为CaCO 3，再用盐酸去除，下列叙述中正确的是( )A. 温度升高，Na 2CO 3 溶液的 K W 和 c (H ＋)均会增大B. CaSO 4 能转化为CaCO 3，说明 K sp (CaCO 3)>K sp (CaSO 4)C. CaCO 3 溶解于盐酸而CaSO 4 不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸D. 沉淀转化的离子方程式为 CO 2－(aq)＋CaSO 4(s) CaCO 3(s)＋SO 2－ (aq)解析：选 D 温度升高，水的电离平衡正向移动，K W 增大；Na 2CO 3 的水解平衡正向移动，c (OH －)增大，c (H ＋)减小，A 项错误；K sp (CaCO 3)<K sp (CaSO 4)，B 项错误；CaCO 3 与盐酸反应生成可溶性的氯化钙、水和二氧化碳，CaSO 4 与盐酸不满足复分解反应发生的条件，与酸性强、弱无关，C 项错误；硫酸钙较为致密，可转化为较为疏松且溶解度更小的碳酸钙，反应的离子方程式为CaSO 4(s)＋CO 2－ (aq)CaCO 3(s)＋SO 2－ (aq)，D 项正确。
一、中考初中化学科普阅读题1．央视网消息：世界首条试验段光伏高速公路一山东济南南绕城高速，已于2018年3月28日正式通车。
这项交通行业与新能源产业深度融合的创新科技，引发脸书（ Face Book）推特（ Twitter）等境外社交平台上众多海外网友的关注，光伏电池的半导体材料高纯硅，可以利用石英砂（主要成分是SiO2）制得。
试回答：①在SiO2中，硅元素的化合价为_____。
②在高温下，SiO2和碳可以发生化学反应生成硅和一氧化碳，请写出该反应的化学方程式_____。
【答案】+4 SiO2+2C 高温Si+2CO↑【解析】【详解】①在SiO2中，氧元素化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，硅元素的化合价为+4。
故填：+4。
②在高温下，SiO2和碳可以发生化学反应生成硅和一氧化碳，该反应的化学方程式为：SiO2+2C 高温Si+2CO↑。
故填：SiO2+2C 高温Si+2CO↑。
2．都市中的光化学烟雾在温暖、干燥而且阳光充足的日子特别严重。
它的原级污染物，主要是一氧化氮(NO）。
一氧化氮乃是空气中的氮气和氧气，在汽车引擎的高温下，相互反应而生成。
事实上，这个一氧化氮的生成过程，与闪电时产生一氧化氮的过程相同。
其他光化学烟雾的原级污染物，包括汽油挥发所产生的碳氢化合物和一氧化碳(CO）。
一氧化氮是一种无色的气体，但是当它从汽车废气排入空气后，与空气中的氧气反应，产生红棕色的二氧化氮。
二氧化氮（NO2）可以与空气中的水分子起作用，而生成硝酸(HNO3）和亚硝酸(HNO2）。
这个反应同时也会帮助空气中的水汽凝聚。
但是由于硝酸及亚硝酸的酸性极强，如果吸入含有这种液体微滴的空气，将对人体造成相当程度的伤害。
依据文章内容，回答下列问题：（1）NO的物理性质______________________________。
（2）NO和NO2的化学性质不同的原因____________________。
一、中考初中化学科普阅读题1．阅读下面科普短文。
我们的胃液呈酸性，是因为胃腺壁细胞能分泌出盐酸。
胃酸在人体的消化吸收中发挥着重要作用，比如为胃蛋白酶提供适宜的酸性环境，分解食物中的结缔组织和肌纤维使其易于被消化吸收。
你知道吗？深受人们喜欢的早餐食品燕麦中常添加颗粒极小的铁粉，它既可以作为双吸剂（起到干燥和减缓食品变质的作用），还可以作为人体补铁剂。
要把铁粉变为人体需要的、能吸收的营养元素，就离不开胃酸的帮助。
健康人胃液的pH在0.9~1.5，胃液的pH不仅影响人的消化吸收功能，还对伴随食物进入胃内的各类病菌的繁殖有影响。
某医院对99位胃溃疡和十二指肠溃疡等患者胃液的pH及胃液中的病菌进行了检测，结果如下表：胃酸过多会对胃黏膜具有侵蚀作用，并使人感觉反酸或烧心。
治疗胃酸过多的药主要有两大类：一是抑酸药，能抑制胃酸分泌，但本身不能和胃酸反应；二是抗酸药，能直接与胃酸反应，常见的抗酸药有碳酸氢钠、氢氧化铝、氧化镁、氢氧化镁和碳酸钙等。
胃溃疡患者若服用不合适的抗酸药，会因胃内气体压力增大而引起胃穿孔。
患者如长期使用抗酸药，很可能刺激胃酸分泌过多。
因此，应遵医嘱合理使用抗酸类和抑酸类药物。
依据文章内容，回答下列问题。
（1）用化学方程式表示燕麦中的铁粉遇胃酸发生的反应：_____。
（2）铁粉可以减缓食物变质，是因为铁可以和_____反应。
（3）胃溃疡患者不宜服用的抗酸药是______。
（4）关于文中提到的几种抗酸药，下列说法正确的是______（填字母序号）。
A．均属于盐类或碱类B．在使用抗酸药时不是用量越多越好C．适量使用碳酸钙可治疗胃酸过多，同时还可为人体补钙（5）下列关于胃液与人体健康关系的说法中，合理的是_____（填字母序号）。
A．胃酸能帮助人体消化吸收食物，所以胃液pH越小越利于人体健康B．胃酸过多会对胃黏膜具有侵蚀作用，所以胃液pH越大越利于人体健康C．胃液pH越大越有利于病菌生存【答案】Fe+2HCl=FeCl2+H2↑氧气碳酸氢钠和碳酸钙 BC C【解析】【分析】【详解】（1）胃液注意成分是盐酸，与铁粉反应的化学方程式为Fe+2HCl= FeCl2+H2↑（2）食物变质是食物与氧气反应，铁生锈反应掉氧气，食物就不易变质。
工艺流程题专题（教师版)考察形式:流程图、表格图像、文字叙述问题类型：措施、成分、物质、原因能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力知识基础:基本生产理论，金属、非金属及其化合物、有机物的性质，实验基本操作无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力.【例】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO 3、MgSiO 3、CaMg （CO 3)2、Al 2O 3和Fe 2O 3等,回收其中镁的工艺流程如下：原 料：矿石（固体）预处理：酸溶解（表述：“浸出”）除 杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀核心化学反应是:控制条件,调节PH ，使Mg 2+全部沉淀解题技巧： 明确整个流程及每一部分的目的 → 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思考 → 注意答题的模式与要点在解这类题目时：1、要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。
2、再精读试题,根据问题去精心研究某一步或某一种物质。
3、要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。
一、分析流程图需要掌握的技巧是：浏览全题，确定该流程的目的--由何原料获得何产物（副产物），对比原料和产物;了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用；解析流程图并思考：从原料到产品依次进行了什么反应?利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡?）。
每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？Ⅱ分离提纯Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯Ⅲ 还原二、无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。
第二章化学反应速率与化学平衡本章复习提升易混易错练易错点1混淆外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响1.(2024四川宜宾二中月考)关于一定条件下的化学平衡H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,下列说法正确的是()A.恒温恒容,充入H2,v(正)增大,平衡右移B.恒温恒容,充入He,v(正)增大,平衡右移C.加压(缩小容器容积),v(正)、v(逆)不变,平衡不移动D.升温,v(正)减小,v(逆)增大,平衡左移2.(2024福建厦门期中)湿法烟气脱氮工艺中常用到尿素,其反应原理为NO(g)+NO2(g)+CO(NH2)2(s) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH<0,达到平衡后改变某一条件,反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示,下列说法错误的是()A.t4~t5引起变化的原因可能是升高温度B.CO2含量最高的时间段是t1~t2C.t2~t3引起变化的原因可能是增加反应物浓度D.t6时引起变化的原因可能是加入催化剂易错点2错误理解化学平衡移动方向与转化率的关系3.在一定条件下,取一定量的A和B在恒容密闭容器中发生反应:a A(g)+b B(s)m M(g)+n N(g)ΔH=Q kJ·mol-1,达到平衡状态时,M的浓度与温度和容器容积的关系如图所示。
下列有关判断一定正确的是()A.a>m+nB.达到平衡状态后,增大B的量将会提高A的转化率C.E点的平衡常数小于F点的平衡常数D.Q<04.(2024吉林长春月考)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。
下列说法正确的是()A.反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的ΔH>0B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率D.380 ℃下,c起始(O2)=5.0×10-4 mol·L-1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K<2 000思想方法练利用变化观念与平衡思想破解化学平衡及其移动方法概述化学变化需要一定的条件,并遵循一定的规律,化学变化有一定限度、速率,是可以调控的。
思考题第一章1. 什么叫〝单元过程〞？什么叫〝单元操作〞？单元操作：把这些包含在不同化工产品生产过程中，发生同样物理变化，遵循共同的物理学规律，使用相似设备，具有相同功能的基本物理操作，是一种物理加工过程（物理）单元过程：是总结各种化学工业生产过程得出的具有共同化学变化特点的基本过程（化学）2. 化工生产的最基本原料有哪些？基本原料是对起始原料加工得到的：空气，水，矿物资源，生物原料3. 化工生产的成本组的主要项目有哪些？原料费(包括运费)、动力费、工资、设备折旧、维修、管理费、财务费用(利息等)、增值税(增值部分17%)、所得税等4. 在选择化工产品工艺路线时，必须从哪几个方面考虑问题技术上的可行性经济上的合理性5. 一个化学生产过程，主要可分为哪几个主要步骤。
1原料处理净化、浓缩、混合、粉碎2化学反应将原料转化为产品,应注重产率。
3产品精制将得到的混合物产物进行分离和提纯,注重纯度6. 一个化学生产过程的考核指标有哪几个？具体含义如何？生产能力：单位时间处理原料的量转化率：转化率=反应物反应量/反应物进量。
选择性：实际产物量/理论产物量收率：实际产物所需反应物量/反应物进量= 选择性×转化率第三章1. 合成气的主成分是什么？氢气，一氧化碳2. 制造合成气有哪几条工艺路线？各自的主要原料是什么？1煤气化煤或焦炭、半焦，空气及水蒸汽2蒸汽转化天然气或石脑油和水蒸气3部分氧化法烃原料(重油)、富氧空气和水蒸汽3. 对于合成氨的合成气，为什么要进行二段蒸汽转换？为了制取合成氨的原料气，二段转化的主要目的是将CH4 从8~10%降至0.2~0.5%，同时引入N2 ，使H2/N2 =3。
达到合成氨的要求4. 合成气的净化的主要内容是什么？合成气净化包括脱硫、脱碳(脱CO2)、CO变换5. 蒸气转化法和部分氧化法必须事先对原料油脱硫的才能去制合成气，为什么？因为硫使大多数的金属催化剂中毒，失去活性，影响反应6. 合成气脱硫法分几大类？各有什么优缺点？各自的适用什么对象？①干法脱硫活性炭吸附法可脱除硫醇以外的有机硫及少量硫化氢氧化锌等接触反应法除噻吩外，可脱除硫化氢和多种有机硫加氢转化氢存在下并经钴钼(或镍) 催化剂催化，二硫化碳、硫氧化碳等有机硫全都转化成硫化氢后再被脱去干法脱硫的优点：对各种硫均有极强的脱除能力、净化力高。
