20.以硫酸工藝的尾氣、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氫銨和KCl為原料可以合成有重要用途的硫化鈣、硫酸鉀、亞硫酸氫銨等物質(zhì),合成路線如圖1:

(1)寫出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2
(2)反應(yīng)Ⅱ中需要向溶液中加入適量的對苯二酚,其作用是b(選填序號).
a.使SO2更易被氨水吸收  b.防止亞硫酸銨被氧化  c.防止生成亞硫酸氫銨
(3)反應(yīng)Ⅲ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4.
(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而氯化銨不析出,其原因是K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更。灰阎然@的溶解度隨溫度的升高而升高,則多量硫酸鉀晶體析出后,要從溶液中再析出氯化銨晶體,可采用的方法是c(選填序號).
a.蒸發(fā)結(jié)晶      b.升溫結(jié)晶     c.蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶
(5)圖2所示廣口瓶里盛有50mL1.000mol/L酸性KMnO4溶液,若通過a L尾氣時溶液紫紅色恰好褪去,則尾氣中SO2的含量為$\frac{8}{a}$g/L.用該裝置測定尾氣中SO2的含量,試劑還可以是c(選填序號).
a.滴有酚酞的NaOH溶液     b.BaCl2溶液       c.滴有淀粉的碘水
(6)該工藝流程中,可循環(huán)利用的物質(zhì)有CaCO3、反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)Ⅴ的余液.

分析 根據(jù)流程圖知,反應(yīng)I中反應(yīng)物為碳酸鈣、二氧化硫和氧氣,生成物是二氧化碳、硫酸鈣,反應(yīng)方程式為2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2;二氧化硫和氨水混合得到亞硫酸氨,反應(yīng)II的方程式為SO2+2NH3.H2O=(NH42SO3.H2O,CaSO4和焦炭在高溫下反應(yīng)生成CaS和CO,反應(yīng)III為CaSO4+4C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaS+4CO↑;
CaSO4和NH4HCO3、NH3反應(yīng)生成CaCO3和(NH4)2SO4,反應(yīng)IV為CaSO4+NH4HCO3+NH3=CaCO3+(NH42SO4,(NH42SO4和KCl反應(yīng)生成NH4Cl和K2SO4,反應(yīng)V方程式為2KCl+(NH42SO4=K2SO4+2NH4Cl,據(jù)此分析解答.

解答 解:根據(jù)流程圖知,反應(yīng)I中反應(yīng)物為碳酸鈣、二氧化硫和氧氣,生成物是二氧化碳、硫酸鈣,反應(yīng)方程式為2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2;二氧化硫和氨水混合得到亞硫酸氨,反應(yīng)II的方程式為SO2+2NH3.H2O=(NH42SO3.H2O,CaSO4和焦炭在高溫下反應(yīng)生成CaS和CO,反應(yīng)III為CaSO4+4C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaS+4CO↑;CaSO4和NH4HCO3、NH3反應(yīng)生成CaCO3和(NH4)2SO4,反應(yīng)IV為
CaSO4+NH4HCO3+NH3=CaCO3+(NH42SO4,(NH42SO4和KCl反應(yīng)生成NH4Cl和K2SO4,反應(yīng)V方程式為2KCl+(NH42SO4=K2SO4+2NH4Cl,
(1)通過以上分析知,該反應(yīng)方程式為2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2,故答案為:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2;
(2)亞硫酸根離子不穩(wěn)定,易被空氣氧化,對二苯酚能被空氣氧化,加入對二苯酚能防止亞硫酸氨被氧化,故選b;
(3)反應(yīng)III為,CaSO4+4C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaS+4CO↑,該反應(yīng)中硫酸鈣是氧化劑、C是還原劑,則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4,故答案為:1:4;
(4)溶解度小的先析出,析出硫酸鉀而不析出氯化銨,說明K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更小,
氯化銨的溶解度隨溫度的升高而升高,要使氯化銨析出,應(yīng)該降低氯化銨的溶解度,所以應(yīng)該采用蒸發(fā)濃縮、冷卻降溫的方法,故答案為:K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更。籧;
(5)高錳酸鉀和二氧化硫反應(yīng)方程式為2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
根據(jù)方程式知,n(SO2)=$\frac{1.000mol/L×0.05L}{2}×5$=0.125mol,其質(zhì)量=0.125mol÷64g/mol=8g,
其含量=$\frac{8g}{aL}$=$\frac{8}{a}$g/L;
二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸,能和堿反應(yīng),具還原性,能被強(qiáng)氧化劑氧化,
a.亞硫酸鈉溶液呈堿性,反應(yīng)后溶液仍然呈紅色,只是淡一些,無法測定二氧化硫含量,故錯誤;
b.亞硫酸酸性小于鹽酸,則二氧化硫和氯化鋇溶液不反應(yīng),則無法測定二氧化硫含量,故錯誤;
c.碘具有氧化性,能氧化二氧化硫,自身被還原生成碘離子,所以溶液褪色,可以測定二氧化硫含量,故正確;
故答案為:$\frac{8}{a}$;c;
(6)根據(jù)圖知,反應(yīng)II和反應(yīng)V的余液中含有部分分子,則可以循環(huán)利用的有:CaCO3、反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)Ⅴ的余液,故答案為:CaCO3、反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)Ⅴ的余液.

點評 本題考查氨氣的制備以及分離提純實驗,為高頻考點,側(cè)重考查學(xué)生分析問題解決問題的能力,明確流程圖中發(fā)生的反應(yīng)及物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)分離提純方法是解本題關(guān)鍵,難點是判斷溶液中溶質(zhì)成分及發(fā)生的反應(yīng),題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.二氧化氯(ClO2)是一種具有和氯氣相似的刺激性氣味的氣體,沸點為11℃,常溫下在水中的溶解度為2.9g/L.它是一種更安全的高效消毒劑,它的氧化能力是氯氣的2.5倍,現(xiàn)在已普遍用它替代氯氣對自來水進(jìn)行消毒.
目前歐洲和我國主采用Kesting法[原料為氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸]制取ClO2,該法的缺點是同時會產(chǎn)生Cl2.該法制ClO2的化學(xué)方程式為:
2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
(1)用雙線橋標(biāo)出得失電子的數(shù)目;
(2)該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:1;
(3)如反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為1mol,則標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的氣體的體積是11.2L.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.表為元素周期表的一部分,回答下列問題:

(1)在這些元素中:非金屬性最強(qiáng)的元素是④,原子半徑最大的是⑩,化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定的是⑨(填數(shù)字序號)
(2)這些元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物中酸性最強(qiáng)的是HClO4,堿性最強(qiáng)的是KOH(填化學(xué)式)
(3)氣態(tài)氫化物能與其最高價氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)生成鹽的化學(xué)方程式為:NH3+HNO3═NH4NO3
(4)呈兩性的氫氧化物分別與⑤和⑦的最高價氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O、Al(OH)3+3H+═Al3++3H2O.
(5)可說明C1比S得電子能力強(qiáng)的是②③④.
①硫酸比次氯酸穩(wěn)定;②高氯酸是比硫酸更強(qiáng)的酸;③S2-比Cl-易被氧化;
④HC1比H2S穩(wěn)定:⑤銅與鹽酸不反應(yīng),與濃硫酸能反應(yīng).
(6)鹵族元素包括F、Cl、Br等元素.下列說法正確的是a.
a F Cl Br的非金屬性漸弱
b F2Cl2Br2的熔點漸低
c HF HBr HI的沸點漸高
(7)①、③、⑤、⑧中的某些元素可形成既含離子鍵又含極性共價鍵的化合物,寫出其中一種化合物的電子式:

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,下列物質(zhì)的體積最大的是( 。
A.2克氫氣B.20克的二氧化硫C.46克的金屬鈉D.3摩爾的水

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.關(guān)于化學(xué)鍵的下列表述中,正確的是( 。
A.離子化合物可能含共價鍵B.共價化合物可能含離子鍵
C.離子化合物中只含離子鍵D.共價化合物中只含離子鍵

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.下列不屬于膠體的是( 。
A.淀粉在水里形成的透明液體
B.氧化鈷(Co2O2)分散在普通玻璃里形成藍(lán)色有機(jī)玻璃
C.飽和FeCl3溶液滴入沸水中所形成的紅褐色液體
D.將0.1g蔗糖加到10mL蒸餾水中,振蕩后形成的無色液體

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.某微粒的原子結(jié)構(gòu)示意圖中可反映出(  )
A.質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)B.中子數(shù)和電子數(shù)
C.核電荷數(shù)和電子數(shù)D.質(zhì)量數(shù)和電子數(shù)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題

9.元素A、B、C都是短周期元素,A元素原子的2p軌道上只有兩個未成對電子,B的3p軌道上有空軌道,A、B同主族,B、C同周期,C是本周期中電負(fù)性最大的.
請回答:
(1)A原子的核外電子排布圖B原子的核外電子排布式1s22s22p63s23p2,C原子的價電子排布式3s23p5.C原子結(jié)構(gòu)示意圖
(2)A、B、C的氣態(tài)氫化物中最不穩(wěn)定的是SiH4.(填化學(xué)式)
(3)它們的最高價氧化物的水化物中,酸性最強(qiáng)的是HClO4.(填化學(xué)式)
(4)AC4的化學(xué)式CCl4,電子式,結(jié)構(gòu)式,中心原子Asp3雜化,立體構(gòu)型是非極性 (填“極性”或“非極性”)分子.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是:對此有機(jī)物的下列敘述中,正確的是(  )
A.在該有機(jī)物分子中,僅含有一種官能團(tuán)
B.在一定條件下該1mol有機(jī)物可與2molH2發(fā)生加成反應(yīng)
C.該有機(jī)物能在任何條件下都不能發(fā)生取代反應(yīng)
D.該有機(jī)物能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng),但不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案