题目内容

15．工业尾气中含有的SO2对环境有害，采取合理的方法可以将其转化为硫化钙、硫酸钾等有用的物质，其一种转化路线如图所示：

（1）通入空气的目的是提供氧化剂O2，将CaSO3氧化为CaSO4；
得到的固体产物A是CaSO4（写化学式）．
（2）反应Ⅰ的化学方程式为NH4HCO3+NH3+CaSO4=CaCO3+（NH4）2SO4，该反应需在60℃～70℃下进行，温度不能高于70℃的原因是防止NH4HCO3分解．
（3）固体A与焦炭一起焙烧生成CaS和CO，该反应的化学方程式CaSO4+4C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaS+4CO↑．
（4）滤液B中除H+、OH-、K+、SO42-外，还含有的离子有NH4+、Cl-．

分析 利用碳酸钙处理工业尾气中的SO2制备CaSO4，具体流程分析为在高温下，CaCO3、SO2和含有O2的空气混合充分反应可得到CaSO4和CO2，在所得CaSO4固体中加入NH4HCO3并同时通入NH3，然后溶解并过滤除去CaCO3不溶物，滤液中加入KCl，并通过过滤得到K2SO4晶体；
（1）利用CaCO3吸收SO2的最终产物为CaSO4，这是氧化过程，需要提高氧化剂；
（2）根据流程图可知CaSO4、NH4HCO3及NH3，反应生成了CaCO3不溶物和（NH4）2SO4，可根据原子守恒写出此反应方程式；反应物NH4HCO3稳定性较差，由反应应在低温下进行；
（3）K2SO4与C混合加热生成CaS和CO，发生的是氧化还原反应，可结合电子守恒和原子守恒配平此反应方程式；
（4）可根据原子守恒判断滤液的成分．

解答 解：利用碳酸钙处理工业尾气中的SO2制备CaSO4，具体流程分析为在高温下，CaCO3、SO2和含有O2的空气混合充分反应可得到CaSO4和CO2，在所得CaSO4固体中加入NH4HCO3并同时通入NH3，然后溶解并过滤除去CaCO3不溶物，滤液中加入KCl，并通过过滤得到K2SO4晶体；
（1）氧气有强氧化性，可将+4价S氧化为+6价，得到稳定的硫酸盐，根据化学反应的本质和原子守恒可知混合物高温下生成了CO2和CaSO4，故答案为：提供氧化剂O2，将CaSO3氧化为CaSO4；CaSO4；
（2）反应Ⅰ有CaSO4、NH4HCO3及NH3，反应生成了CaCO3不溶物和（NH4）2SO4，化学方程式为：NH4HCO3+NH3+CaSO4=CaCO3+（NH4）2SO4；因NH4HCO3受热易分解，反应需要控制在60℃～70℃下进行，故答案为：NH4HCO3+NH3+CaSO4=CaCO3+（NH4）2SO4；防止NH4HCO3分解；
（3）K2SO4与C混合加热生成CaS和CO，此反应方程式为：CaSO4+4C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaS+4CO↑（；答案为：CaSO4+4C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaS+4CO↑（；
（4）反应Ⅰ中生成的（NH4）2SO4和KCl的水溶液混合发生反应Ⅱ，除去K2SO4晶体，滤液里主要含有NH4+、Cl-及H+、OH-、K+、SO42-等，滤液中还应有NH4+、Cl-，故答案为：NH4+、Cl-．

点评 本题难度不大，考查元素及其化合物的性质，掌握常见化学物质的性质和用途、理解并能灵活运用质量守恒定律、根据微观示意图正确判断所涉及分子的构成是正确解答本题的关键．

练习册系列答案
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11．图1是元素周期表的一部分，A、B、C、D、E、X 是元素周期表给出元素组成的常见单质或化合物．已知 A、B、C、D、E、X 存在如图2所示转化关系（部分生成物和反应条件略去）．

（1）若 E 为氧化物，则 A 与水反应的方程式为3NO2+H2O═2HNO3+NO，该反应中氧化剂和还原剂物的量之比为1：2．
①当 X 为碱性盐溶液，C分子中有 22 个电子时，D 是NaHCO3（写化学式）．
②当 X 为金属单质时，X 与足量 B 的稀溶液反应生成 C 的离子方程式为Fe+4H++NO3-═Fe3++NO↑+2H2O，写出检验生成物 C 的阳离子所用试剂的电子式．
（2）若 E 为单质气体，D 为白色沉淀，A 可能是Na、Na2O2等（写化学式），X是AlCl3或Al（NO3）3（写化学式）．
6．下列实验操作或实验方案设计不正确的有（　　）
①实验室制乙炔时用饱和食盐水与电石反应，并用硫酸铜溶液除杂质
②重结晶法提纯苯甲酸时，为了析出更多晶体，热滤液用冰盐水充分冷却
③只用水一种试剂可以鉴别乙醇、甲苯、硝基苯
④用己烯萃取碘酒中的碘
⑤检验溴乙烷中的溴元素：向NaOH水溶液中先加几滴溴乙烷，加热，充分反应后，冷却，再加入AgNO3溶液，观察现象．
A．①③⑤B．②④⑤C．②③④D．①③④
3．高氯酸钠可作为离子强度剂广泛应用于有机电化学工业．以精制食盐水等为原料制备高氯酸钠晶体（NaClO4•H2O）的流程如图：

（1）由粗盐（含Ca2+、Mg2+、SO42-、Br-等杂质）制备精制盐水时可加入NaOH、BaCl2、Na2CO3等试剂除杂．
①NaOH中所含化学键类型为离子键和共价键．
②检验粗盐中含有SO42-的操作方法为：取少量粗盐于试管中加入适量水充分溶解后先用稀盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成．
③加入Na2CO3的作用为除去溶液里的Ba2+．
（2）除去溶液中的Br-可以节省电解过程中的耗能，其原因为避免Br-会先被氧化，而耗能．
（3）电解Ⅱ的化学方程式为NaClO3+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NaClO4+H2↑，已知精制食盐水中NaCl的浓度为a mol/L若要处理106L该食盐水理论上可制取高氯酸钠晶体122.5a吨．
（4）步骤3除杂目的是除去少量的NaClO3杂质，该反应的离子方程式为SO2+2ClO3-=SO42-+2ClO2↑．
（5）步骤5气流干燥时，温度须控制在80～100℃的原因为温度过高，高氯酸钠晶体失去结晶水或高氯酸钠分解，温度过低，干燥不充分．
10．下列物质能与金属钠作用放出气体的是（　　）
A．C2H4B．CH4C．CH3COOCH2CH3D．C2H5OH
20．下列各化合物的命名中正确的是（　　）
A．CH2Cl-CH2Cl   二氯乙烷B．1-甲基-1-丙醇
C． 1，4-二甲基丁烷D．2-乙基-1-丁烯
7．将下列物质注入水中，振荡后静置，能分层且沉于水面下的是（　　）
A．溴苯B．苯C．环己烷D．硝基苯
4．下列关于1molK2SO4的叙述正确的是（　　）
A．1 mol K2SO4含有2 mol钾元素B．K2SO4的摩尔质量为174 g
C．1 mol K2SO4含有4 mol氧D．1 mol K2SO4约含有6.02×1023个S
5．八硝基立方烷是一种烈性炸药，请问立方烷的六硝基取代物有几种同分异构体（　　）
A．3B．4C．5D．6

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