题目内容

近年,为提高能利用率,西方提出共生理念——为提高经济效益,人类生产活动尽可能多功能化.共生工程将会大大促进化学工业的发展.
(1)由于共生工程的应用,利用发电厂产生的SO2制成自发电池,其电池反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,该电池电动势为1.06V.实际过程中,将SO2通入电池的         极(填“正”或“负”),负极反应式为       .用这种方法处理SO2废气的优点是     
(2)以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料,可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质.合成路线如下:

①生产中,向反应Ⅱ中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,其目的是         
②下列有关说法正确的是                 (填序号)。

A.反应Ⅰ中需鼓入足量空气,以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙 
B.反应Ⅲ中发生反应的化学方程式为CaSO4+4C CaS+4CO↑  
C.反应Ⅳ需控制在60~70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解 
D.反应Ⅴ中的副产物氯化铵可用作氮肥 
③反应Ⅴ中选用了40%的乙二醇溶液做溶剂,温度控制在25℃,此时硫酸钾的产率超过90%,选用40%的乙二醇溶液做溶剂的原因是             
④(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统.写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式           

(共15分)(1) 负(2分)   SO2+2H2O-2e=SO42+4H(2分)
利用上述电池,可回收大量有效能,副产品为H2SO4,减少环境污染,实现(能质)共生。(2分)
(2)①防止亚硫酸铵被氧化(1分)     ②ABCD(4分)
③K2SO4在有机溶剂乙二醇中溶解度小,能充分析出(2分) 
④4(NH4)2SO3+2NO2=4(NH4)2SO4+N2(2分)

解析试题分析:(1)利用发电厂产生的SO2制成自发电池,其电池反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,原电池反应是负极发生氧化反应,正极发生还原反应,依据元素化合价变化可知,二氧化硫中硫元素化合价升高,失去电子发生氧化反应,过程中,将SO2通入电池的负极,电极反应为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;此方法的优点是污染小,生成产物可以循环利用,可以回收有效能。
(2)①向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,防止亚硫酸根被氧化,以更好的得到亚硫酸铵晶体。
②A、依据流程图结合反应生成物分析,过量的空气把亚硫酸钙氧化为硫酸钙;正确;B、依据流程图中的反应物和生成物,结合元素化合价变化分析写出反应的化学方程式为CaSO4+4CCaS+4CO↑,正确;C、防止碳酸氢铵在温度过高时分解得不到需要的目标产物,正确; D、氯化铵是一种氮肥,正确。
③反应V中选用了40%的乙二醇溶液,温度控制在25℃,此时硫酸钾的产率超过90%,选用40%的乙二醇溶液原因是利用乙二醇降低硫酸钾溶解度,有利于析出。
④(NH42SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统,二氧化氮与亚硫酸铵反应,二氧化氮具有强氧化性能氧化亚硫酸铵反应,生成硫酸铵,本身被还原为氮气,原子守恒配平书写出的化学方程式为:4(NH42SO3+2NO2=4(NH42SO4+N2
考点:本题考查物质的制备流程分析、反应产物判断、反应条件的选择和原因、方程式的书写。

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