【題目】硫酸的工業(yè)制備是一個(gè)重要的化工生產(chǎn)過(guò)程，但同時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量SO2等污染物。以硫酸工業(yè)的尾氣、氨水、石灰石、焦炭及氯化鉀為原料可以合成有重要用途的硫化鈣、硫酸鉀、氯化銨、亞硫酸銨等物質(zhì)。合成路線如下：

完成下列填空：

(1)某電廠每月用煤300t(煤中含硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%)，若燃燒時(shí)煤中的硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫，現(xiàn)用反應(yīng)Ⅰ的原理將尾氣中的SO2轉(zhuǎn)化為石膏，且反應(yīng)過(guò)程中96%的硫轉(zhuǎn)化為石膏，則可生產(chǎn)石膏______ t。

(2)操作a中，必須的操作步驟有蒸發(fā)、___________、___________等；

(3)反應(yīng)Ⅲ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為__________；

(4)寫(xiě)出反應(yīng)Ⅳ的方程式______________ ；操作b所得濾液中陽(yáng)離子的檢驗(yàn)方法是________________。

(5)反應(yīng)Ⅴ在25℃，40%乙二醇溶液中進(jìn)行，該復(fù)分解反應(yīng)能順利進(jìn)行的原因是___________；

(6)該生產(chǎn)過(guò)程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是_______________。

【答案】38.7 冷卻結(jié)晶 過(guò)濾 1:4 CaSO4+2NH3+CO2+H2O=(NH4)2SO4+CaCO3↓ 取溶液少許加入NaOH并加熱，生成有刺激性氣味的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán) 由于K2SO4在乙二醇溶液中的溶解度小，能夠形成晶體而析出，因此符合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件 CaCO3，CO2

【解析】

由流程可知，I中發(fā)生的反應(yīng)為2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2，反應(yīng)Ⅳ為CaSO4、NH3和CO2反應(yīng)生成碳酸鈣和硫酸銨，發(fā)生CO2+2NH3+CaSO4+H2O =CaCO3↓+(NH4)2SO4，可知CaCO3、CO2可循環(huán)使用，反應(yīng)Ⅴ為硫酸銨溶液中加入氯化鉀生成硫酸鉀晶體，所以操作b為過(guò)濾，濾液中含有的陽(yáng)離子為銨根離子，Ⅱ中發(fā)生SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O，Ⅲ中發(fā)生CaSO4+4C=CaS+4CO↑，據(jù)此分析解答。

(1)二氧化硫與碳酸鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣與二氧化碳，反應(yīng)方程式為：SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，亞硫酸鈣在水存在的條件下被氧氣氧化生成CaSO42H2O，反應(yīng)方程式為：2CaSO3+O2+4H2O=2(CaSO42H2O)，總反應(yīng)為：2CaCO3+2SO2+O2+4H2O═2(CaSO42H2O)+2CO2，因此有

=，解得：m=38.7t，故答案為：38.7；

(2)操作a是從亞硫酸銨溶液中獲得亞硫酸銨晶體，亞硫酸銨晶體受熱易分解，所以操作a為冷卻結(jié)晶、過(guò)濾，故答案為：冷卻結(jié)晶；過(guò)濾；

(3)反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為：CaSO4+4C=CaS+4CO↑，其中氧化劑為CaSO4，還原劑為C，反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4，故答案為：1∶4；

(4)反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式為CaSO4+2NH3+CO2+H2O=(NH4)2SO4+CaCO3↓，操作b過(guò)濾，所得濾液中陽(yáng)離子為銨根離子，具有銨根離子的方法為：取溶液少許加入NaOH并加熱，生成有刺激性氣味的氣體，并能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，故答案為：CaSO4+2NH3+CO2+H2O=(NH4)2SO4+CaCO3↓；取溶液少許加入NaOH并加熱，生成有刺激性氣味的氣體，并能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)；

(5)反應(yīng)V中選用了40%的乙二醇溶液，溫度控制在25℃，是因?yàn)橐叶寄軌蚪档土蛩徕浀娜芙舛龋欣诹蛩徕浳龀�，故答案為：由�?/span>K2SO4在乙二醇溶液中的溶解度小，能夠形成晶體而析出，因此符合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件；

(6)根據(jù)上面的分析可知，該生產(chǎn)過(guò)程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)為CaCO3，CO2，故答案為：CaCO3，CO2．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】40℃硝酸鉀飽和溶液先升溫至80℃，在恒溫下蒸發(fā)部分溶劑至析出少量溶質(zhì)，然后將溶液逐漸冷卻至60℃．下列示意圖中能正確表示整個(gè)過(guò)程中溶液濃度a%與時(shí)間t關(guān)系的是（ ）

A． B． C． D．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是( )

A.95℃純水顯中性，故pH=7

B.稀釋弱電解質(zhì)溶液時(shí)，溶液中所有粒子濃度都減小

C.pH試紙?jiān)谑褂弥皯?yīng)用蒸餾水潤(rùn)濕

D.室溫下，向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀釋后，溶液中 的值不變

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大，Y元素最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，Q與Y同主族，X與Y構(gòu)成的化合物可引起光化學(xué)煙霧，Z、W、Q的最高價(jià)氧化物的水化物兩兩之間均能發(fā)生反應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是( )

A.簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)：Y<QB.W的氧化物可作耐高溫材料

C.簡(jiǎn)單離子半徑最大的為ZD.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Y<X

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】草酸銨[(NH4)2C2O4]為無(wú)色柱狀晶體，不穩(wěn)定，受熱易分解，可用于測(cè)定Ca2+、Mg2+的含量。

I．某同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置檢驗(yàn)草酸銨的分解產(chǎn)物。

(l)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到浸有酚酞溶液的濾紙變紅，裝置B中澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明分解產(chǎn)物中含有____（填化學(xué)式）；若觀察到____， 說(shuō)明分解產(chǎn)物中含有CO2草酸銨分解的化學(xué)方程式為____。

(2)反應(yīng)開(kāi)始前，通人氮?dú)獾哪康氖?/span>____。

(3)裝置C的作用是 ____。

(4)還有一種分解產(chǎn)物在一定條件下也能還原CuO，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _____。

Ⅱ．該同學(xué)利用草酸銨測(cè)定血液中鈣元素的含量。

(5)取20. 00mL血液樣品，定容至l00mL，分別取三份體積均為25. 00mL稀釋后的血液樣品，加入草酸銨，生成草酸鈣沉淀，過(guò)濾，將該沉淀溶于過(guò)量稀硫酸中，然后用0. 0l00mol/LKMnO4溶液進(jìn)行滴定。滴定至終點(diǎn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____。三次滴定實(shí)驗(yàn)消耗KMnO4溶液的體積分別為0.43mL，0.4lmL，0.52mL，則該血液樣品中鈣元素的含量為__________ mmol/L。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】25℃時(shí)，有關(guān)物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下：

（1）電解質(zhì)由強(qiáng)至弱順序?yàn)?/span>___(用化學(xué)式表示，下同)。

（2）常溫下，0.02mol·L-1的CH3COOH溶液的電離度約為___，體積為10 mL pH=2的醋酸溶液與亞硫酸溶液分別加蒸餾水稀釋至1000mL，稀釋后溶液的pH，前者___后者(填“＞”、“＜”或“=”)。

（3）下列離子CH3COO-、CO32-、HSO3-、SO32-在溶液中結(jié)合H+的能力由大到小的順序?yàn)?/span>_____。

（4）NaHSO3溶液顯酸性的原因_____(離子方程式配適當(dāng)文字?jǐn)⑹?/span>)，其溶液中離子濃度由大到小的關(guān)系是____。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】在容積一定的密閉容器中，置入一定量的一氧化氮和足量碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)+Q，平衡時(shí)c (NO)與溫度T的關(guān)系如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是

A.該反應(yīng)的Q >0

B.若該反應(yīng)在T1、T2時(shí)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1<K2

C.在T2時(shí)，若反應(yīng)體系處于狀態(tài)D，則此時(shí)V正＞V逆

D.若狀態(tài)B、C、D的壓強(qiáng)分別為PB、PC 、PD ，則 PC=PD>PB

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】金屬鎵是由門(mén)捷列夫第一個(gè)預(yù)言成真的元素，有“電子工業(yè)脊梁”的美譽(yù)，它與鋁同主族，其氧化物和氫氧化物均為兩性化合物，鎵及其化合物應(yīng)用廣泛。粉煤灰中可以提取鎵，粉煤灰中的主要成分為Ga2O3，含CaO、SiO2、Al2O3等雜質(zhì)。鎵的熔點(diǎn)較低（29.8℃）.沸點(diǎn)很高（2403℃）。

（1）濾渣1的主要成分為：___________。

（2）為了提高溶浸效率可以采用的措施有（寫(xiě)兩種）：____________。

（3）寫(xiě)出鎵單質(zhì)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式：___________。

（4）其他鎵的化合物在生活和前沿科技上有廣泛應(yīng)用，根據(jù)已學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：

①GaCl3溶液制備GaCl3固體，應(yīng)如何操作：_________。

②當(dāng)代工業(yè)上固態(tài)氮化鎵（GaN）的制備方法是利用鎵與NH3在1000℃高溫下合成，同時(shí)生成氫氣，每消耗1 mol Ga時(shí)放出15.135 kJ熱量。該可逆反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是______。

（5）下表是兩種兩性氫氧化物的電離常數(shù)。

將一塊鎵鋁合金完全溶于燒堿溶液，再往反應(yīng)后的溶液中緩緩?fù)ㄈ?/span>CO2，最先析出的氫氧化物是____。

（6）電解法可以提純粗鎵（內(nèi)含Zn、Fe、Cu等雜質(zhì)），以NaOH水溶液為電解質(zhì)，在陰極析出高純度的鎵，請(qǐng)寫(xiě)出陰極電極反應(yīng)：_____（離子氧化順序?yàn)椋?/span>Zn2＋<Ga3＋<Fe2＋）。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】已知：25℃時(shí)，0.1000mol·L-lCH3COOH溶液中CH3COOH的電離度(×100%)約為1%。該溫度下，用0.1000mol·L-l氨水滴定10.00mL0.1000mol·L-lCH3COOH溶液，溶液的pH與溶液的導(dǎo)電能力(I)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A.M點(diǎn)→N點(diǎn)，水的電離程度逐漸增大

B.25℃時(shí)，CH3COOH 的電離常數(shù)約為1.0×10-2

C.N點(diǎn)溶液中，c(CH3COO-)>c(NH4+)

D.當(dāng)?shù)稳?/span>20 mL氨水時(shí)，溶液中c(CH3COO-)>c(NH4+)

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