Question

硫酸的工業(yè)制備是一個重要的化工生產(chǎn)過程，但在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量污染，需要在生產(chǎn)工藝中考慮到綠色工藝。

I尾氣的吸收和綜合利用。

以工業(yè)制硫酸的尾氣、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氯銨和KCI為原料可以合成硫化鈣、硫酸鉀、亞硫酸銨等物質(zhì)。合成路線如下：

（1）反應III中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為???????????? 。

（2）反應Ⅳ的化學方程式為?????????????????????? 。

（3）反應V在25℃、40%的乙二醇溶液中進行，該反應能順利進行的原因為??????????? 。

Ⅱ催化劑的回收利用。

SO2的催化氧化所使用的催化劑為V2O5，實際生產(chǎn)中，催化劑在使用一段時間后，會含有V2O5、VOSO4和SiO2等，其中VOSO4。能溶于水。回收V2O5，的主要流程如下：

（4）若反萃取使用的硫酸用量過大，進一步處理時會增加____??????? 的用量。

（5）浸取還原過程的產(chǎn)物之一是VOSO4，反應的化學方程式為?????????????????? 。

氧化過程的化學方程式為KClO3+6VOSO4+3H2SO4= 2(VO)2(SO4)3+KCl+3H2O；若兩步所用試劑Na2SO3與KC1O3的物質(zhì)的量之比為12：7，則該催化劑中V2O5、VOSO4的物質(zhì)的量之比為??????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）1︰4

（2）NH4HCO3+NH3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4

（3）K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更小

（4）NH3?H2O

（5）Na2SO3+V2O5+2H2SO4= 2VOSO4 +Na2SO4+2H2O ，? 2︰3。

【解析】

試題分析：（1）反應III的化學方程式為：CaSO4+4CCaS+4CO↑．在該反應中CaSO4作氧化劑，C作還原劑，它們的物質(zhì)的量的比為1︰4 。（2）由框圖中的信息可知反應Ⅳ的化學方程式為NH4HCO3+NH3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4。（3）反應V在25℃、40%的乙二醇溶液中進行，該反應能順利進行的原因為K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更小。（4）若反萃取使用的硫酸用量過大，為中和硫酸消耗的氨水就會增多。所以進一步處理時會增加NH3?H2O的用量。（5）浸取還原過程的產(chǎn)物之一是VOSO4，反應的化學方程式為Na2SO3+V2O5+2H2SO4= 2VOSO4 +Na2SO4+2H2O。氧化過程的化學方程式為KClO3+6VOSO4+3H2SO4= 2(VO)2(SO4)3+KCl+3H2O；若兩步所用試劑Na2SO3與KC1O3的物質(zhì)的量之比為12：7，則該催化劑中V2O5、VOSO4的物質(zhì)的量之比為12:(7×6-12×2)=2:3．

考點：考查化學工藝中涉及的氧化還原反應的概念 、性質(zhì)、方程式的書寫、混合物的分離、試劑的使用及物質(zhì)的量的比有關計算的知識。