Question

19．在硫酸工业中产生的尾气将对环境造成污染，人类为了充分利用尾气，变废为宝，科学家们设计了很多途径．
方案一：用NaOH溶液富集二氧化硫，再向所得生成物中加入某种酸，再将产生的二氧化硫循环利用．
（1）二氧化硫与足量NaOH溶液反应的离子方程式为SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．
（2）向所得生成物中加酸，这种酸可以是BD．
A．硝酸          B．盐酸          C．次氯酸          D．硫酸
方案二：反应中剩余的SO₂可用稍过量石灰乳吸收，再通入过量空气充分反应，可制得副产品石膏（CaSO₄.2H₂O），制取石膏涉及的两个的化学方程式为SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃+H₂O，2CaSO₃+O₂+4H₂O=2（CaSO₄.2H₂O）．
方案三：以硫酸工业废气二氧化硫、天然盐湖资源中分离出来的芒硝及焦炭等为原料，生产大苏打和摩尔盐．其主要流程如下，试回答下列问题：

（1）反应Ⅰ的生成物之一是含有S元素的化合物，该化合物中S元素的化合价低于大苏打中S元素的化合价（填“高于”、“低于”或“等于”）．
（2）反应Ⅳ中涉及的反应物除H₂O、FeSO₄外，还有（NH₄）₂SO₄．

Answer 1

分析 方案一：用NaOH溶液富集二氧化硫，再向所得生成物中加入某种酸，再将产生的二氧化硫循环利用，
（1）二氧化硫是酸性氧化物和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠溶液；
（2）加入酸反应重新生成二氧化硫气体循环使用，选择的酸不能氧化二氧化硫；
方案二：反应中剩余的SO₂可用稍过量石灰乳吸收，再通入过量空气充分反应，可制得副产品石膏（CaSO₄.2H₂O），
（3）二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙浊液，通入过量空气氧化亚硫酸钙为硫酸钙得到副产品石膏；
方案三：以硫酸工业废气二氧化硫、天然盐湖资源中分离出来的芒硝及焦炭等为原料，生产大苏打和摩尔盐，
反应Ⅰ的反应物为Na₂SO₄和C，生成物为Na₂S和CO，硫化钠和亚硫酸钠、二氧化硫反应生成硫代硫酸钠和二氧化碳，分离得到大苏打；
硫酸钠加入碳酸氢铵反应，加入硫酸亚铁溶液，得到摩尔盐；
（1）反应Ⅰ的生成物之一是含有S元素的化合物为硫化钠，化合价低于大苏打中S元素的化合价；
（2）反应Ⅳ中涉及的反应物除H₂O、FeSO₄外依据原子守恒可知，应含有硫酸铵；

解答 解：方案一：用NaOH溶液富集二氧化硫，再向所得生成物中加入某种酸，再将产生的二氧化硫循环利用，
（1）二氧化硫是酸性氧化物和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠溶液，反应的离子方程式为：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，
故答案为：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．
（2）加入酸反应重新生成二氧化硫气体循环使用，选择的酸不能氧化二氧化硫，选项中盐酸和硫酸都和亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体，次氯酸和硝酸都具有强氧化性，和亚硫酸钠反应发生氧化还原反应，不能生成二氧化硫气体，故选BD，
故答案为：BD．
方案二：反应中剩余的SO₂可用稍过量石灰乳吸收，再通入过量空气充分反应，可制得副产品石膏（CaSO₄.2H₂O），制取石膏涉及的两个的化学方程式为：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃+H₂O，2CaSO₃+O₂+4H₂O=2（CaSO₄.2H₂O），
 故答案为：SO₂+Ca（OH）₂=CaSO₃+H₂O，2CaSO₃+O₂+4H₂O=2（CaSO₄.2H₂O）；
（3）二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙浊液，通入过量空气氧化亚硫酸钙为硫酸钙得到副产品石膏；
方案三：以硫酸工业废气二氧化硫、天然盐湖资源中分离出来的芒硝及焦炭等为原料，生产大苏打和摩尔盐，
反应Ⅰ的反应物为Na₂SO₄和C，生成物为Na₂S和CO，硫化钠和亚硫酸钠、二氧化硫反应生成硫代硫酸钠和二氧化碳，分离得到大苏打；
硫酸钠加入碳酸氢铵反应，加入硫酸亚铁溶液，得到摩尔盐；
（1）反应物为Na₂SO₄和C，生成物为Na₂S和CO，反应Ⅰ的生成物之一是含有S元素的化合物为硫化钠，反应的化学方程式为Na₂SO₄+4C=Na₂S+4CO，硫化钠中硫元素化合价低于大苏打中S元素的化合价，
故答案为：低于；
（2）反应Ⅳ中涉及的反应物除H₂O、FeSO₄外依据原子守恒可知，应含有硫酸铵；
故答案为：（NH₄）₂SO₄；

点评 本题考查了物质制备的实验方法分析，物质性质的理解应用，化学方程式和化学式确定，注意元素守恒的应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．