磷石膏\(\rm{(}\)主要成分是\(\rm{CaSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)\(\rm{·2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O)}\)是磷酸及磷肥类工业在生产过程中产生的一种废渣,我国每年排放的磷石膏大约\(\rm{2000}\)万吨以上,开发利用磷石膏,保护资源和环境,符合持续发展的观念。下图所示为对磷石膏进行综合利用的路径之一。
\(\rm{(1)}\)过程Ⅰ中\(\rm{CaSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)
\(\rm{·2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)
\(\rm{O}\)脱水反应相关的热化学方程式为: \(\rm{CaSO_{4}·2H_{2}O(s)=CaSO_{4}· \dfrac{1}{2} H_{2}O(s)+ \dfrac{3}{2} H_{2}O(g)}\) \(\rm{ΔH_{1}=+83.2 kJ·mol^{-1}}\)
\(\rm{CaSO_{4}·2H_{2}O(s)=CaSO_{4}(s)+2H_{2}O(l)}\) \(\rm{ΔH_{2}=+26 kJ·mol^{-1}}\)
\(\rm{H_{2}O(g)=H_{2}O(l)}\) \(\rm{ΔH_{3}=-44 kJ·mol^{-1}}\)
则反应\(\rm{CaSO_{4}· \dfrac{1}{2} H_{2}O(s)=CaSO_{4}(s)+ \dfrac{1}{2} H_{2}O(g)}\)的\(\rm{ΔH_{4}=}\)_____\(\rm{kJ·mol^{-1}}\)。
\(\rm{(2)}\)过程Ⅱ用合适的还原剂可以将\(\rm{CaSO_{4}}\)还原,所得\(\rm{SO_{2}}\)可用于工业生产硫酸。
\(\rm{① CO}\)作还原剂,改变反应温度可得到不同的产物。不同温度下所得固体成分的物质的量如图\(\rm{1}\)所示。在低于\(\rm{800 ℃}\)时还原产物为_____;\(\rm{1200 ℃}\)时主要发生的反应的化学方程式为_____。
\(\rm{②}\) 高硫煤作还原剂,焙烧\(\rm{2.5}\)小时,测不同温度下硫酸钙的转化率,如右图\(\rm{2}\)所示。\(\rm{CaCl_{2}}\)的作用是_____;当温度高于\(\rm{1200 ℃}\)时,无论有无\(\rm{CaCl_{2}}\),\(\rm{CaSO_{4}}\)的转化率趋于相同,其原因是_____。
\(\rm{③}\)以\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)为原料,工业生产硫酸的化学方程式是_____。
\(\rm{(3)}\)过程\(\rm{III}\)将\(\rm{CaSO_{4}}\)投入\(\rm{(NH_{4})_{2}CO_{3}}\)溶液中,发生反应的离子方程式是_____。