Question

某硫酸廠以含有SO₂的尾氣、氨水等為原料，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Ⅲ的化學方程式:                                             

(2)下列有關說法正確的是         (填字母)。

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Ⅱ和反應Ⅲ的基本反應類型相同

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中的副產物氯化銨可用作氮肥

(3) (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)。寫出二氧化氮與亞硫酸銨反應的化學方程式：                                      .

(4)很多硫酸廠為回收利用SO₂，直接用氨水吸收法處理尾氣.

①用15. 0mL 2.0mol·L-1氨水吸收標準狀況下448 mL SO₂，吸收液中的溶質為     

②某同學用酸性KMnO₄溶液滴定上述吸收液，當達到滴定終點時，消耗KMnO₄溶液25. 00 mL，則酸性KMnO₄溶液中，c(KMnO₄)=                                      

 (5)氨氣用途廣泛，可以直接用于燃料電池，右圖是用氨水作燃料的燃料電池的工作原理。

氨氣燃料電池的電解質溶液最好選擇            (填“酸性”“堿性”或“中性”)溶液，氮氣燃料電池的反應是氨氣與氧氣生成一種常見的無毒氣體和水，該電池總反應的化學方程式

是_______________________________，負極的電極反應式是_______________________________

Answer 1

【知識點】二氧化硫的性質及物質的制備  化學電源  D3   F3

【答案解析】（1）CaSO₄+4C CaS+4CO（2分）

（2）ACD（2分）

 （3）4（NH₄）₂SO₃+2NO₂=4（NH₄）₂SO₄+ N₂（2分）

 （4）①（NH₄）₂SO₃、NH₄H SO₃

         ②0.32mol·L^-1（各2分）

（5）堿性（1分）；4NH₃+3 O₂=2N₂+6H₂O（2分）；2NH₃－6e^-+6OH^-= N₂+6H₂O（2分）

   解析：（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

（2）A.過量的空氣把亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣，故正確；
B．反應Ⅲ化學方程式為：CaSO₄+4C=CaS+4CO↑，是氧化還原反應，反應Ⅱ是非氧化還原反應，故錯誤；
C．防止碳酸氫銨在溫度過高時分解得不到需要的目標產物，故正確；
D、氯化銨含N元素，是一種氮肥，故正確；

(3）（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，

（4）①15. 0mL 2.0mol·L-1氨水的物質的量為0.03mol,吸收標準狀況下448 mL SO₂，SO₂的物質的量為0.02mol，發(fā)生反應的方程式為：

3NH₃.H₂O+2SO₂=（NH₄）₂SO₃+NH₄H SO₃+H₂O。

 ②根據(jù)上面的方程式知所得溶液中（NH₄）₂SO₃和NH₄H SO₃物質的量和為0.02mol，與KMnO₄溶液轉移電子相等：0.02×2=0.025×c(KMnO₄)×5，解得c(KMnO₄)=0.32mol·L^-1。

（5）氨氣燃料電池的電解質溶液最好選擇堿性溶液，氮氣燃料電池的反應是氨氣與氧氣生成一種常見的無毒氣體和水，該電池總反應的化學方程式：4NH₃+3 O₂=2N₂+6H₂O，

負極發(fā)生失電子的氧化反應反應：2NH₃－6e^-+6OH^-= N₂+6H₂O

【思路點撥】本題考查了二氧化硫的性質及物質的制備，把握題中的信息及發(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，難度中等．