某硫酸厂以含有SO2的尾气.氨水等为原料.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)写出反应Ⅲ的化学方程式:CaSO4+4C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaS+4CO↑(2)下列有关说法正确的是ACD．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Ⅱ和反应Ⅲ的基本反应� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

6．某硫酸厂以含有SO₂的尾气、氨水等为原料，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）写出反应Ⅲ的化学方程式：CaSO₄+4C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaS+4CO↑
（2）下列有关说法正确的是ACD（填字母）．
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Ⅱ和反应Ⅲ的基本反应类型相同
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）（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：4（NH₄）₂SO₃+2NO₂=N₂+4（NH₄）₂SO₄．
（4）很多硫酸厂为回收利用SO₂，直接用氨水吸收法处理尾气．
①用15.0mL2.0mol•L-1氨水吸收标准状况下448mLSO₂，吸收液中的溶质为NH₄HSO₃、（NH₄）₂SO₃
②某同学用酸性KMnO₄溶液滴定上述吸收液，当达到滴定终点时，消耗KMnO₄溶液25.00mL，则酸性KMnO₄溶液中，c（KMnO₄）=0.32mol/L
（5）氨气用途广泛，可以直接用于燃料电池，如图是用氨水作燃料的燃料电池的工作原理．

氨气燃料电池的电解质溶液最好选择碱性（填“酸性”“碱性”或“中性”）溶液，氮气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池总反应的化学方程式是4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，负极的电极反应式是2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

分析（1）根据题中的流程可知，反应Ⅲ是硫酸钙与焦碳高温条件下反应生成硫化钙和一氧化碳；
（2）A．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；
B．反应Ⅲ化学方程式为：CaSO₄+4C=CaS+4CO↑，是氧化还原反应，反应Ⅱ为二氧化硫与氨水的反应，是复分解反应；
C．防止碳酸氢铵在温度过高时分解；
D．氯化铵是一种氮肥；
（3）（NH₄ ）₂SO₃与氮氧化物生成氮气，根据电子得失守恒可知，同时生成一种氮肥应为硫酸铵，据此书写化学方程式；
（4）①氨气与二氧化硫按1：1反应生成亚硫酸氢铵，按2：1反应生成亚硫酸铵，据此判断；
②根据电子得失守恒有关系式5SO₂～2KMnO₄，根据SO₂的物质的量计算KMnO₄的物质的量，进而计算c（KMnO₄）；
（5）氨气是碱性气体；生成的无毒气体时N₂，据此书写化学方程式；负极发生还原反应，氨气在负极反应，注意时碱性环境．

解答解：（1）根据题中的流程可知，反应Ⅲ是硫酸钙与焦碳高温条件下反应生成硫化钙和一氧化碳，反应方程式为CaSO₄+4C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaS+4CO↑，
故答案为：CaSO₄+4C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaS+4CO↑；
（2）A．过量的空气把亚硫酸钙氧化为硫酸钙，故A正确；
B．反应Ⅲ化学方程式为：CaSO₄+4C=CaS+4CO↑，是氧化还原反应，反应Ⅱ为二氧化硫与氨水的反应，是复分解反应，所以反应类型不同，故B错误；
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，故C正确；
D、氯化铵含N元素，是一种氮肥，故D正确；
故答案为：ACD；
（3）（NH₄ ）₂SO₃与氮氧化物生成氮气，根据电子得失守恒可知，同时生成一种氮肥应为硫酸铵，所以二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式为4（NH₄ ）₂SO₃+2NO₂=N₂+4（NH₄ ）₂SO₄，
故答案为：4（NH₄）₂SO₃+2NO₂=N₂+4（NH₄）₂SO₄；
（4）①氨气与二氧化硫按1：1反应生成NH₄HSO₃，按2：1反应生成（NH₄）₂SO₃，15.0mL2.0mol•L^-1氨水的物质的量为0.03mol，标准状况下448mLSO₂，SO₂的物质的量为0.02mol，它们的物质的量之比为3：2，介于1：1与2：1之间，所以吸收液中的溶质为NH₄HSO₃、（NH₄）₂SO₃，
故答案为：NH₄HSO₃、（NH₄）₂SO₃；
②根据电子得失守恒有关系式5SO₂～2KMnO₄，根据①可知SO₂的物质的量为0.02mol，则KMnO₄的物质的量为$\frac{2}{5}$×0.02mol=0.008mol，所以c（KMnO₄）=$\frac{0.008mol}{0.025L}$=0.32mol/L，
故答案为：0.32mol/L；
（5）氨气是碱性气体，所以电解液最好选择碱性的；生成的无毒气体时N₂，据此书写化学方程式为：4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，负极发生还原反应，氨气在负极反应，注意时碱性环境，所以，正极的电极反应式为：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，
故答案为：碱性；4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O；2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

点评本题考查二氧化硫的性质及物质的制备，为高频考点，把握习题中的信息及发生的反应为解答的关键，侧重二氧化硫的还原性的考查和学生分析能力的考查，题目难度中等．

练习册系列答案

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20．下列我国古代的技术应用中，其工作原理不涉及化学反应的是（　　）

A．火药使用	B．粮食酿酒	C．活字印刷	D．造纸技术

	A．	Na₂O、Mn₂O₇、Fe₂O₃均为碱性氧化物
	B．	烧碱不是碱、石炭酸不是酸、双氧水不是水
	C．	电解质在水溶液中的反应都是离子反应
	D．	单质都有还原性

18．一个密闭容器中进行的可逆反应：mA（g）+nB（g）?eC（g）+D （g），该反应一定达到平衡状态的是（　　）

	A．	容器内压强不随时间的延长而变化
	B．	单位时间内每消耗m个A分子的同时也生成了d个D分子
	C．	单位时间内每生成e个C分子的同时也生成了n个B分子
	D．	A、B、C、D四种物质的分子数之比为m：n：e：d

1．过碳酸钠俗称固体双氧水，被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中，它的制备原理和路线如下：2Na₂CO₃+3H₂O₂═2Na₂CO₃•3H₂O₂△H＜0

回答下列问题：
（1）与过碳酸钠的用途相关的化学性质是强氧化性．
（2）下列物质可使过碳酸钠较快失效的是ABC．
A．MnO₂ B．H₂S C．稀硫酸 D．NaHCO₃
（3）加入NaCl的作用是降低2Na₂CO₃•3H₂O₂溶解度，析出更多晶体．
（4）工业纯碱中含有Fe³⁺等杂质，加入稳定剂的作用是与Fe³⁺生成稳定的配合物，Fe³⁺对反应的不良影响是催化双氧水的分解．
（5）反应的最佳温度控制在15℃～20℃，温度偏高时造成产率低的可能原因有温度高时双氧水易分解，温度偏低时造成产率低的可能原因有温度低时反应慢．

11．Ⅰ．下面a～e是中学化学实验中常见的几种定量仪器：
A．量筒 b．容量瓶 c．滴定管 d．托盘天平 e．温度计 f．烧杯
①使用容量瓶的第一步操作是查漏．
②若用上述仪器配制500mL 2mol•L^-1的NaCl溶液，还缺少的玻璃仪器是玻璃棒；胶头滴管．
③若用上述仪器测定中和热，则缺少的玻璃仪器为环形玻璃搅拌棒．
④若用上述仪器进行中和滴定，则缺少的玻璃仪器是锥形瓶．
Ⅱ．某兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体（FeSO₄•7H₂O）
和胆矾晶体（CuSO₄•5H₂O），以探索工业废料的再利用．其实验方案如下：

试回答下列问题：
（1）由滤液A制得AlCl₃溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条，你认为合理的是Ⅱ，理由是因为滤液A是偏铝酸钠和氢氧化钠溶液，按途径I直接向A中加入盐酸得到的AlCl₃溶液中含有大量的氯化钠杂质；按途径II通入二氧化碳气体，得Al（OH）₃沉淀，将Al（OH）₃溶解于盐酸中得到的是纯净的AlCl₃溶液；AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；．[来
（2）从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
（3）从“绿色化学”角度考虑，写出用滤渣F制备胆矾晶体最佳方案的有关化学方程式2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
（4）理论上20g含Cu 16%的合金能制得胆矾晶体质量12.5g．
（5）有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸，重新设计方案，也能制得三种物质，你认为后者的方案是否更合理后者的方案不合理，理由是因为该方案不符合实验方案设计的简约性原则，即操作步骤多、试剂消耗量大、作用时间长．

18．

二氧化硫常用作消毒剂和漂白剂，也是一种重要的工业原料．
（1）将a mol SO₂通入1L 1mol/L NaOH溶液中充分反应后，阴离子总数D阳离子总数．（填选项前的字母）
A．a＞1时大于 B．a=1时等于 C．大于 D．小于
（2）保险粉（Na₂S₂O₄）广泛用于印染行业和食品储存行业．可以将SO₂通入草酸钠（Na₂C₂O₄）和NaOH的混合溶液中制取保险粉．制取保险粉的离子方程式为2SO₂+C₂O₄^2-+4OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$S₂O₄^2-+2CO₃^2-+2H₂O．
（3）工业上常以SO₂为原料制取Na₂S₂O₃．步骤如下：
①将Na₂S和Na₂CO₃按2：1的物质的量之比配成混合溶液．
②将混合溶液注入敞口反应釜中，加热反应釜将温度控制在50℃左右．
③向反应釜中缓缓通入SO₂至稍微过量使Na₂S和Na₂CO₃完全反应．
④反应结束后加热浓缩溶液，冷却至30℃以下析出大量Na₂S₂O₃晶体．
⑤滤出晶体，母液循环利用．
据此请回答：
（ⅰ）工业制取Na₂S₂O₃的反应的化学方程式为4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$3Na₂S₂O₃+CO₂
（ⅱ）工业生产的首要目的是盈利，为节约成本并减少对环境的污染，应尽可能的提高产率，制取步骤中体现了这一思想的有①③⑤（填步骤序号）
（ⅲ）工业生产的Na₂S₂O₃含有两种杂质，这两种杂质是Na₂SO₃和Na₂SO₄．以下条件中可以求出产品中Na₂S₂O₃的物质的量分数的是A．（填选项前的字母）
A．产品中钠原子和硫原子的物质的量之比
B．产品中钠原子和氧原子的物质的量之比
C．产品中硫原子和氧原子的物质的量之比
D．以上均能
（4）一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程：
①在铜的作用下完成工业尾气中SO₂的部分催化氧化，所发生反应为：2SO₂+2n Cu+（n+1）O₂+（2-2n） H₂O=2n CuSO₄+（2-2n） H₂SO₄
每吸收标准状况下11.2L SO₂，被SO₂还原的O₂的质量为8g．
②利用如图所示电化学装置吸收另一部分SO₂，并完成Cu的再生．写出装置内所发生反应的离子方程式Cu²⁺+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu+SO₄^2-+4H⁺．

15．

铈、铬、钛、镍虽不是中学阶段常见的金属元素，但在工业生产中有着重要作用．
（1）二氧化铈（CeO₂）在平板电视显示屏中有着重要应用．CeO₂在稀硫酸和H₂O₂的作用下可生成Ce³⁺，CeO₂在该反应中作氧化剂．
（2）自然界Cr主要以+3价和+6价存在．+6价的Cr能引起细胞的突变，可以用亚硝酸钠将其还原为+3价的铬．完成并配平下列离子方程式：
1Cr₂O₇^2-+3SO₃^2-+8H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O
（3）钛（Ti）被誉为“二十一世纪的金属”，工业上再550℃时用钠与四氯化钛反应可制得钛，该反应的化学方程式是4Na+TiCl₄═Ti+4NaCl．
（4）NiSO₄•xH₂O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于镀镍、电池等，可由电镀废渣（除镍外，还含有铜、锌、铁等元素）为原料获得，存在步骤如下：
①向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu²⁺、Zn²⁺等杂质，除去Cu²⁺的离子方程式为FeS+Cu²⁺=CuS+Fe²⁺．
②对滤液Ⅱ先加入H₂O₂再调PH，调PH的目的是除去Fe³⁺．
③滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO₄，加Na₂CO₃过滤后，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO₄，这两步操作的目的是增大NiSO₄的浓度，利于蒸发结晶（或富集NiSO₄）．．
④为测定NiSO₄•xH₂O晶体中x的值，称取26.3g晶体加热至完全失去结晶水，剩余固体15.5g，列式计算x的值6．

16．2007年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德•埃特尔，以表彰他在表面化学研究领域作出的开拓性贡献．
（1）有人认为：该研究可以提高合成氨反应在铁催化剂表面进行的效率，从而提高原料的转化率．你是否认同他的观点否（填“是”或“否”）．理由是催化剂只能提高化学反应速率，不能改变化学反应的限度．
（2）合成氨反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），在某温度时，K=0.4．
①若出现下列状态，反应将向哪个方向进行以达到平衡状态（在后面空白处填“向左进行”、“向右进行”或“已达平衡状态”）？
（A）c（N₂）=c（H₂）=1mol/L，c（NH₃）=0.5mol/L，向右进行．
（B）c（N₂）=0.3mol/L，c（H₂）=0.1mol/L，c（NH₃）=0.03mol/L，向左进行．
②若该反应升高温度再达到平衡时，K为0.2，则正反应为放热反应．

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