题目内容
【题目】SO2是硫酸工业尾气的主要成分。以硫酸工业的尾气联合制备硫酸钾和硫酸锰晶体(MnSO4·H2O)的工艺流程如下：
（1）反应Ⅰ的总化学方程式为_______________________________。
（2）反应Ⅱ需控制温度在60～70 ℃，其原因是_______________________。实验室控制温度在60～70 ℃的加热方法是________________。
（3）上述生产工艺中可循环使用的物质是________________。
（4）检验硫酸钾样品中是否含有氯化物杂质的实验操作是_______________________。
（5）已知软锰矿浆的主要成分是MnO2，则反应Ⅳ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
【答案】2CaCO3＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2CO2 温度过高NH4HCO3会分解，温度过低反应太慢 水浴加热 CaCO3 取少量样品于试管中配成溶液，滴加过量Ba(NO3)2溶液，取少量上层清液于试管中，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液 1∶1
【解析】
硫酸工业的尾气中含有二氧化硫，反应Ⅰ是用碳酸钙、二氧化硫反应生成亚硫酸钙，再被空气中的氧气氧化成硫酸钙，反应Ⅱ为硫酸钙中加入碳酸氢铵和氨水，生成碳酸钙沉淀和硫酸铵，反应Ⅲ为硫酸铵与氯化钾反应生成硫酸钾和氯化铵，反应Ⅳ是二氧化锰氧化二氧化硫得硫酸锰。
（1）反应I是二氧化硫和碳酸钙、氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳，化学方程式为：2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2。（2）反应Ⅱ硫酸钙中加入碳酸氢铵和氨水，生成碳酸钙沉淀和硫酸铵，反应时，温度太高，NH4HCO3会分解，温度太低，反应速率太慢，所以需控制温度在60～70℃；反应温度低于100℃，应该采用水浴加热控制温度在60～70℃。（3）通过分析题中的反应流程，反应I中碳酸钙做反应物，反应Ⅱ中碳酸钙为生成物，所以生产工艺中可循环使用的物质是碳酸钙。（4）检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质时，需排除SO42—离子的干扰，要先加过量硝酸钡溶液将SO42-沉淀，过滤后向滤液中加硝酸银溶液看是否产生白色沉淀，实验操作是取少量样品于试管中配成溶液，滴加过量Ba（NO3）2溶液，取上层清液滴加AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀可确定。（5）软锰矿浆主要成分是MnO2，与二氧化硫发生氧化还原反应，则反应IV的化学方程式为MnO2+SO2=MnSO4，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1。
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