题目内容
【化学—选修2：化学与技术】（15分）
近年来，为提高能源利用率，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）电池反应方程式为：2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4，则二氧化硫发生氧化反应，所以二氧化硫通入电池的负极，发生的电极反应式为SO2＋2H2O－2e－＝SO42－＋4H＋；用这种方法处理SO2废气既可以产生电能，还能吸收二氧化硫，同时产生的硫酸为工业原料，减少环境污染，实现（能质）共生；
（2）①因为反应II的目的是生成亚硫酸铵，而亚硫酸根离子易被氧气氧化，所以生产中，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，目的是防止亚硫酸铵被氧化；
②A、反应I中，加入碳酸钙的目的是将二氧化硫转化为固体亚硫酸钙，在通入空气，则亚硫酸钙被氧化为硫酸钙，正确；B、根据流程图可知，加入焦炭后生成硫化钙和CO气体，则反应的化学方程式是CaSO4＋4C 
CaS＋4CO↑，正确；C、反应IV中加入碳酸氢铵目的是使硫酸钙转化为碳酸钙沉淀，而碳酸氢铵受热易分解，所以需控制在60～70℃，目的之一是减少碳酸氢铵的分解，正确；D、反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥，正确，答案选ABCD；
③根据题意可知，此时硫酸钾的产率超过90%，所以选用40%的乙二醇溶液做溶剂的原因是因为K2SO4在有机溶剂乙二醇中溶解度小，能充分析出；
④亚硫酸铵与二氧化氮反应可生成氮气，同时生成的氮肥应是硫酸铵，因为N元素的化合价降低，发生了氧化还原反应，则S元素的化合价会升高，所以反应的化学方程式是4(NH4)2SO3＋2NO2＝4(NH4)2SO4＋N2。
考点：考查对工艺流程的分析
字词句篇与同步作文达标系列答案下列对事实的解释或由事实所得结论中，正确的是
事实 | 解释或结论 | |
A | 常温下铁、铝均不溶于浓硫酸 | 常温下铁、铝与浓硫酸均不反应 |
B | 测定同浓度的Na2CO3溶液的pH小于Na2SiO3溶液的pH | 非金属性比较：C < Si |
C | 向某溶液中加入2滴KSCN浓液、溶液不显红色；再向溶液中加入几滴新制氯水，容液变为红色 | 该溶液中可能含有Fe2+ |
D | 用浓、稀HNO3分别完全溶解等质量的铜粉，参加反应的硝酸的物质的量比较：稀硝酸中的<浓硝酸中的 | 稀硝酸氧化性比浓HNO3强 |