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(yīng)用價(jià)值的硫化鈣、硫酸鉀、亞硫酸銨等物質(zhì)．合成路線如下：

（1）寫出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式2CaCO₃+2SO₂+O₂═2CaSO₄+2CO₂．
（2）生產(chǎn)中，向反應(yīng)II中的溶液中加入適量還原性很強(qiáng)的對(duì)苯二酚等物質(zhì)，其目的是防止亞硫酸銨被氧化．
（3）下列有關(guān)說法正確的是acd．
a．反應(yīng)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(yīng)Ⅲ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4：1
c．反應(yīng)Ⅳ需控制在60～70℃，目的之一是減少碳酸氫銨的分解
d．反應(yīng)V中的副產(chǎn)物氯化銨可用作氮肥
（4）反應(yīng)Ⅴ在25℃、40%乙二醇溶液中進(jìn)行，不斷有硫酸鉀晶體從溶液中析出，硫酸鉀的產(chǎn)率會(huì)超過90%，選用40%乙二醇溶液的原因是乙二醇是有機(jī)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(zhuǎn)化為氮?dú)�，同時(shí)生成一種氮肥，寫出二氧化氮與亞硫酸銨反應(yīng)的化學(xué)方程式4（NH₄）₂SO₃+2NO₂=4（NH₄）₂SO₄+N₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）亞硫酸氨中的硫?yàn)?4價(jià)，易被空氣中的氧氣氧化；
（3）a．依據(jù)流程圖結(jié)合反應(yīng)生成物分析，過量的空氣把亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣；
b．反應(yīng)Ⅲ化學(xué)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(shí)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(dá)到析出晶體的目的；
（5）二氧化氮具有強(qiáng)氧化性能氧化亞硫酸銨反應(yīng)，生成硫酸銨，本身被還原為氮?dú)�，結(jié)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(yīng)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(duì)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(jià)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(yīng)Ⅲ化學(xué)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(zhì)的量之比為1：4，故b錯(cuò)誤；
c．防止碳酸氫銨在溫度過高時(shí)分解得不到需要的目標(biāo)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(yīng)V中選用了40%的乙二醇溶液，溫度控制在25℃，此時(shí)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(jī)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(zhuǎn)化為氮?dú)猓�同時(shí)生成一種氮肥，形成共生系統(tǒng)，二氧化氮與亞硫酸銨反應(yīng)，二氧化氮具有強(qiáng)氧化性能氧化亞硫酸銨反應(yīng)，生成硫酸銨，本身被還原為氮?dú)�，由原子守恒可知化學(xué)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(diǎn)評(píng) 本題考查二氧化硫的性質(zhì)及物質(zhì)的制備，為高頻考點(diǎn)，把握習(xí)題中的信息及發(fā)生的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重二氧化硫的還原性及學(xué)生分析能力的考查，題目難度中等．