Question

【題目】某硫酸廠以含有SO2的尾氣、氨水等為原料，合成有重要應(yīng)用價值的硫化鈣、硫酸鉀、亞硫酸銨等物質(zhì)．合成路線如下：
（1）寫出反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式：
（2）下列有關(guān)說法正確的是（填字母）．
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)Ⅱ和反應(yīng)Ⅲ的基本反應(yīng)類型相同
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
（3）（NH4 ）2SO3可用于電廠等煙道氣中脫氮，將氮氧化物轉(zhuǎn)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(yīng)的化學(xué)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15.0mL2.0molL﹣1氨水吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下448mLSO2 ， 吸收液中的溶質(zhì)為
②某同學(xué)用酸性KMnO4溶液滴定上述吸收液，當(dāng)達(dá)到滴定終點時，消耗KMnO4溶液25.00mL，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，如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(zhì)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(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式是 ， 負(fù)極的電極反應(yīng)式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）CaSO4+4C CaS+4CO↑
（2）ACD
（3）4（NH4）2SO3+2NO2=N2+4（NH4）2SO4
（4）NH4HSO3、（NH4）2SO3；0.32mol/L
（5）堿性；4NH3+3O2=2N2+6H2O；2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=N2+6H2O
【解析】解：（1）根據(jù)題中的流程可知，反應(yīng)Ⅲ是硫酸鈣與焦碳高溫條件下反應(yīng)生成硫化鈣和一氧化碳，反應(yīng)方程式為CaSO4+4C CaS+4CO↑，所以答案是：CaSO4+4C CaS+4CO↑；（2）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↑，是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ為二氧化硫與氨水的反應(yīng)，是復(fù)分解反應(yīng)，所以反應(yīng)類型不同，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(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；
所以答案是：ACD；（3）（NH4）2SO3與氮氧化物生成氮氣，根據(jù)電子得失守恒可知，同時生成一種氮肥應(yīng)為硫酸銨，所以二氧化氮與亞硫酸銨反應(yīng)的化學(xué)方程式為4（NH4 ）2SO3+2NO2=N2+4（NH4）2SO4 ， 所以答案是：4（NH4）2SO3+2NO2=N2+4（NH4）2SO4；（4）①氨氣與二氧化硫按1：1反應(yīng)生成NH4HSO3 ， 按2：1反應(yīng)生成（NH4）2SO3 ， 15.0mL2.0molL﹣1氨水的物質(zhì)的量為0.03mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下448mLSO2 ， SO2的物質(zhì)的量為0.02mol，它們的物質(zhì)的量之比為3：2，介于1：1與2：1之間，所以吸收液中的溶質(zhì)為NH4HSO3、（NH4）2SO3 ， 所以答案是：NH4HSO3、（NH4）2SO3；②根據(jù)電子得失守恒有關(guān)系式5SO2～2KMnO4 ， 根據(jù)①可知SO2的物質(zhì)的量為0.02mol，則KMnO4的物質(zhì)的量為 ×0.02mol=0.008mol，所以c（KMnO4）= =0.32mol/L，所以答案是：0.32mol/L；（5）氨氣是堿性氣體，所以電解液最好選擇堿性的；生成的無毒氣體時N2 ， 據(jù)此書寫化學(xué)方程式為：4NH3+3O2=2N2+6H2O，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，氨氣在負(fù)極反應(yīng)，注意時堿性環(huán)境，所以，正極的電極反應(yīng)式為：2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=N2+6H2O，
所以答案是：堿性；4NH3+3O2=2N2+6H2O；2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=N2+6H2O．
【考點精析】掌握氨的化學(xué)性質(zhì)是解答本題的根本，需要知道與水反應(yīng)，NH3是惟一能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙交藍(lán)的氣體，常用此性質(zhì)檢驗NH3；與酸反應(yīng)：NH3+HCl=NH4Cl（生成白煙）；與O2反應(yīng)：4NH3+5O2=4NO+6H2O+Q；