Question

明礬石經(jīng)處理后得到明礬 KAl（SO₄）₂?12H₂O．從明礬制備Al、K₂SO₄和H₂SO₄的工藝過程如圖所示：
焙燒明礬的化學(xué)方程式為：4KAl（SO₄）₂?12H₂O+3S=2K₂SO₄+2Al₂O₃+9SO₂+48H₂O請回答下列問題：
（1）在焙燒明礬的反應(yīng)中，還原劑是

 

．
（2）從水浸后的濾液中得到K₂SO₄晶體的方法是

 

．
（3）焙燒產(chǎn)生的SO₂可用于制硫酸．已知25℃、101kPa時：
2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H₁=一197kJ/mol；
2H₂O （g）=2H₂O（1）△H₂=一44kJ/mol；
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）=2H₂SO₄（l）△H₃=一545kJ/mol．
則SO₃ （g）與H₂O（l）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是

 

．
焙燒948t明礬（M=474g/mol ），若SO₂的利用率為96%，可生產(chǎn)質(zhì)量分數(shù)為98%的硫酸

 

t．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)方程式的有關(guān)計算,氧化還原反應(yīng)

專題：氧化還原反應(yīng)專題,化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）根據(jù)化合價的升降可以判斷氧化劑和還原劑；
（2）從水浸后的濾液中得到K₂SO₄晶體運用蒸發(fā)溶劑水的方法得到；
（3）利用蓋斯定律，將熱化學(xué)方程式進行運算；根據(jù)質(zhì)量守恒或硫原子個數(shù)守恒，找出4KAl（SO₄）₂?12H₂O與H₂SO₄ 之間的關(guān)系．

解答： 解：（1）4KAl（SO₄）₂?12H₂O+3S=2K₂SO₄+2Al₂O₃+9SO₂+48H₂O，反應(yīng)中S的由0價升高到+4價，則S為還原劑，被氧化，
故答案為：S；
（2）從水浸后的濾液中得到K₂SO₄晶體運用蒸發(fā)溶劑水的方法得到，需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗劑、干燥，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥；
（3）2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H₁=一197kJ/mol ①
  2H₂O （g）=2H₂O（1）△H₂=一44kJ/mol ②
  2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）=2H₂SO₄（l）△H₃=一545kJ/mol③
利用蓋斯定律：（③-①-②）÷2 得SO₃ （g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-152kJ/mol，
4KAl（SO₄）₂?12H₂O～9H₂SO₄            
    4×474              9×98
948×96% t×98% t=432t，
故答案為：SO₃ （g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-152kJ/mol；432t．

點評：本題考查了氧化還原反應(yīng)基本概念的判斷，熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計算，原子守恒在計算題中的應(yīng)用，難度適中．