2.
磷石膏是湿法生产磷酸排出的工业废渣,主要成分是CaSO
4•2H
2O.
(1)CaSO
4•2H
2O脱水反应相关的热化学方程式为:
CaSO
4•2H
2O(s)═CaSO
4•
H
2O(s)+
H
2O(g)△H
1=83.2kJ•mol
-1CaSO
4•2H
2O(s)═CaSO
4(s)+2H
2O(l)△H
2=26kJ•mol
-1H
2O(g)=H
2O(l)△H
3=-44kJ•mol
-1则反应CaSO
4•
H
2O(s)═CaSO
4(s)+
H
2O(g)的△H
4=______kJ•mol
-1.
(2)用合适的还原剂可以将CaSO
4还原,所得SO
2可用于工业生产硫酸.
①以CO作还原剂,改变反应温度可得到不同的产物.不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图1所示.在低于800℃时主要还原产物为______;高于800℃时主要发生的反应的化学方程式为______.
②以高硫煤为还原剂焙烧2.5 小时,不同条件对硫酸钙转化率的影响如图2所示.CaCl
2的作用是______;当温度高于1200℃时,无论有无CaCl
2,CaSO
4的转化率趋于相同,其原因是______.
③以C作还原剂,向密闭容器中加入相同质量的几组不同
值(炭粉与CaSO
4的物质的量之比)的混合物在1100℃加热,结果如图3所示.当
值为0.5时,反应产物为CaO、SO
2和CO
2;当
值大于0.7时,反应所得气体中SO
2的体积分数不升反降,其主要原因可能是______.
(3)已知Ksp(CaSO
4)=7.10×10
-5,Ksp(CaCO
3)=6.2125×10
-7,利用反应CaSO
4(s)+(NH
4)
2CO
3(aq)⇌CaCO
3(s)+(NH
4)
2SO
4(aq)可以将磷石膏转化为硫酸铵.若反应达到平衡后溶液中c(SO
42-)=2.0mol•L
-1,此时溶液中c(CO
32-)=______.