Question

11．以硫酸工業(yè)的SO₂尾氣、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氫銨和氯化鉀等為原料，可以合成有重要應用價值的硫化鈣、硫酸鉀、亞硫酸銨等物質．合成路線如下：

（1）寫出反應Ⅰ的化學方程式2CaCO₃+2SO₂+O₂═2CaSO₄+2CO₂．
（2）生產(chǎn)中，向反應II中的溶液中加入適量還原性很強的對苯二酚等物質，其目的是防止亞硫酸銨被氧化．
（3）下列有關說法正確的是acd．
a．反應Ⅰ中需鼓入足量空氣，以保證二氧化硫充分氧化生成硫酸鈣
b．反應Ⅲ中氧化劑與還原劑的物質的量之比為4：1
c．反應Ⅳ需控制在60～70℃，目的之一是減少碳酸氫銨的分解
d．反應V中的副產(chǎn)物氯化銨可用作氮肥
（4）反應Ⅴ在25℃、40%乙二醇溶液中進行，不斷有硫酸鉀晶體從溶液中析出，硫酸鉀的產(chǎn)率會超過90%，選用40%乙二醇溶液的原因是乙二醇是有機溶劑能減小K₂SO₄的溶解度，使硫酸鉀充分析出．
（5）（NH₄）₂SO₃可用于電廠等煙道氣中脫氮，將氮氧化物轉化為氮氣，同時生成一種氮肥，寫出二氧化氮與亞硫酸銨反應的化學方程式4（NH₄）₂SO₃+2NO₂=4（NH₄）₂SO₄+N₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應物和生成物寫出反應的化學方程式；
（2）亞硫酸氨中的硫為+4價，易被空氣中的氧氣氧化；
（3）a．依據(jù)流程圖結合反應生成物分析，過量的空氣把亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣；
b．反應Ⅲ化學方程式為：CaSO₄+4C=CaS+4CO↑，氧化劑為CaSO₄，還原劑為C；
c．防止碳酸氫銨在溫度過高時分解；
d．氯化銨是一種氮肥；
（4）利用硫酸鉀在不同溶劑中溶解度的不同，達到析出晶體的目的；
（5）二氧化氮具有強氧化性能氧化亞硫酸銨反應，生成硫酸銨，本身被還原為氮氣，結合原子守恒配平寫出．

解答 解：（1）碳酸鈣、二氧化硫和氧氣反應生成硫酸鈣和二氧化碳，方程式為2CaCO₃+2SO₂+O₂═2CaSO₄+2CO₂，
故答案為：2CaCO₃+2SO₂+O₂═2CaSO₄+2CO₂；
（2）對苯二酚具有還原性，空氣中的氧氣具有氧化性，亞硫酸氨中+4價的硫具有還原性，故答案為：防止亞硫酸銨被氧化；
（3）a．過量的空氣把亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣，故a正確；
b．反應Ⅲ化學方程式為：CaSO₄+4C=CaS+4CO↑，氧化劑為CaSO₄，還原劑為C，氧化劑與還原劑物質的量之比為1：4，故b錯誤；
c．防止碳酸氫銨在溫度過高時分解得不到需要的目標產(chǎn)物，故c正確；
D、氯化銨含N元素，是一種氮肥，故d正確；
故答案為：acd；
（4）反應V中選用了40%的乙二醇溶液，溫度控制在25℃，此時硫酸鉀的產(chǎn)率超過90%，選用40%的乙二醇溶液原因是利用乙二醇降低硫酸鉀溶解度，有利于析出，
故答案為：乙二醇是有機溶劑能減小K₂SO₄的溶解度，使硫酸鉀充分析出；
（5）④（NH₄）₂SO₃可用于電廠等煙道氣中脫氮，將氮氧化物轉化為氮氣，同時生成一種氮肥，形成共生系統(tǒng)，二氧化氮與亞硫酸銨反應，二氧化氮具有強氧化性能氧化亞硫酸銨反應，生成硫酸銨，本身被還原為氮氣，由原子守恒可知化學方程式為4（NH₄）₂SO₃+2NO₂=4（NH₄）₂SO₄+N₂，
故答案為：4（NH₄）₂SO₃+2NO₂=4（NH₄）₂SO₄+N₂．

點評 本題考查二氧化硫的性質及物質的制備，為高頻考點，把握習題中的信息及發(fā)生的反應為解答的關鍵，側重二氧化硫的還原性及學生分析能力的考查，題目難度中等．