近年,为提高能利用率,西方提出共生理念——为提高经济效益,人类生产活动尽可能多功能化.共生工程将会大大促进化学工业的发展.(1)由于共生工程的应用,利用发电厂产
题型:不详难度:来源:
近年,为提高能利用率,西方提出共生理念——为提高经济效益,人类生产活动尽可能多功能化.共生工程将会大大促进化学工业的发展. (1)由于共生工程的应用,利用发电厂产生的SO2制成自发电池,其电池反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,该电池电动势为1.06V.实际过程中,将SO2通入电池的 极(填“正”或“负”),负极反应式为 .用这种方法处理SO2废气的优点是 . (2)以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料,可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质.合成路线如下:
①生产中,向反应Ⅱ中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,其目的是 . ②下列有关说法正确的是 (填序号)。A.反应Ⅰ中需鼓入足量空气,以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙 | B.反应Ⅲ中发生反应的化学方程式为CaSO4+4C CaS+4CO↑ | C.反应Ⅳ需控制在60~70℃,目的之一是减少碳酸氢铵的分解 | D.反应Ⅴ中的副产物氯化铵可用作氮肥 | ③反应Ⅴ中选用了40%的乙二醇溶液做溶剂,温度控制在25℃,此时硫酸钾的产率超过90%,选用40%的乙二醇溶液做溶剂的原因是 . ④(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统.写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式 . |
答案
(共15分)(1) 负(2分) SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+(2分) 利用上述电池,可回收大量有效能,副产品为H2SO4,减少环境污染,实现(能质)共生。(2分) (2)①防止亚硫酸铵被氧化(1分) ②ABCD(4分) ③K2SO4在有机溶剂乙二醇中溶解度小,能充分析出(2分) ④4(NH4)2SO3+2NO2=4(NH4)2SO4+N2(2分) |
解析
试题分析:(1)利用发电厂产生的SO2制成自发电池,其电池反应方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,原电池反应是负极发生氧化反应,正极发生还原反应,依据元素化合价变化可知,二氧化硫中硫元素化合价升高,失去电子发生氧化反应,过程中,将SO2通入电池的负极,电极反应为:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+;此方法的优点是污染小,生成产物可以循环利用,可以回收有效能。 (2)①向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质,防止亚硫酸根被氧化,以更好的得到亚硫酸铵晶体。 ②A、依据流程图结合反应生成物分析,过量的空气把亚硫酸钙氧化为硫酸钙;正确;B、依据流程图中的反应物和生成物,结合元素化合价变化分析写出反应的化学方程式为CaSO4+4CCaS+4CO↑,正确;C、防止碳酸氢铵在温度过高时分解得不到需要的目标产物,正确; D、氯化铵是一种氮肥,正确。 ③反应V中选用了40%的乙二醇溶液,温度控制在25℃,此时硫酸钾的产率超过90%,选用40%的乙二醇溶液原因是利用乙二醇降低硫酸钾溶解度,有利于析出。 ④(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮,将氮氧化物转化为氮气,同时生成一种氮肥,形成共生系统,二氧化氮与亚硫酸铵反应,二氧化氮具有强氧化性能氧化亚硫酸铵反应,生成硫酸铵,本身被还原为氮气,原子守恒配平书写出的化学方程式为:4(NH4)2SO3+2NO2=4(NH4)2SO4+N2。 |
举一反三
安徽省从2013年12月1日零时起,车用汽油升级为“国Ⅳ”标准,汽油中的硫含量下降三分之二,对二氧化硫的排放有了大大的改善,SO2可以用Fe( NO3)3溶液吸收,某化学兴趣小组对SO2和 Fe( NO3)3溶液的反应[0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液的 pH=2]做了相应探究。 探究I (1)某同学进行了下列实验:取12.8g铜片和20 mL 18 mol•L-1的浓硫酸放在三颈瓶中共热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余。
①配制1mol/L 的Fe(NO3)3溶液,需准确称量一定质量的Fe(NO3)3固体,在烧杯中溶解恢复到室温后,将溶液转移到容量瓶中,再经过洗涤、定容、摇匀可配得溶液,请回答将溶液转移至容量瓶中的操作方法________________________________。 ②装置A中反应的化学方程式是_________________________________________。 ③该同学设计求余酸的物质的量实验方案是测定产生气体的量。其方法有多种,请问下列方案中不可行的是______ (填字母)。 A.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称重 B.将产生的气体缓缓通入足量Na2S溶液后,测量所得沉淀的质量 C.用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况) 探究II (2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是____________________。 (3)装置B中产生了白色沉淀,分析B中产生白色沉淀的原因,提出下列三种猜想: 猜想1: SO2与Fe3+反应; 猜想2:在酸性条件下SO2与NO3-反应; 猜想3:____________________________________; ①按猜想1,装置B中反应的离子方程式是______________________________,证明该猜想1中生成的还原产物,某同学取少量溶液滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,紫红色褪去,请分析该同学做法是否正确_________(填“正确”或“不正确”),理由是__________________________________。 ②按猜想2,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列某种溶液,在相同条件下进行实验。应选择的替换溶液是______ (填序号)。 A.1 mol/L 稀硝酸 B.pH=1的FeCl3溶液 C.6.0mol/L NaNO3和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液 |
下列关于SO2性质的分析,正确的是A.通入BaCl2溶液中,有白色沉淀生成 | B.通入FeCl3溶液中,有SO42-生成 | C.通入氯水中,有淡黄色沉淀生成 | D.通入KI溶液中,有I2生成 |
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某研究小组欲探究SO2的化学性质,设计了如下实验方案。
(1)在B中检验SO2的氧化性,则B中所盛试剂可为________。 (2)在C中装FeCl3溶液,检验SO2的还原性,则C中反应的离子方程式为_____________________________________________________。 (3)在D中装新制漂白粉浓溶液。通入SO2一段时间后,D中出现了大量白色沉淀。同学们对白色沉淀成分进行了探究。请回答下列问题: 限选的仪器和试剂:过滤装置、试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、0.5 mol·L-1盐酸、0.5 mol·L-1H2SO4溶液、0.5 mol·L-1BaCl2溶液、品红溶液、新制澄清石灰水。 (ⅰ)假设一:该白色沉淀为CaSO3; 假设二:该白色沉淀为________; 假设三:该白色沉淀为上述两种物质的混合物。 (ⅱ)基于假设一,填写下表:
实验操作
| 预期现象和结论
| 将D中沉淀过滤,洗涤干净备用
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| 用另一干净试管取少量沉淀样品,加入______________
| _________________________
| (ⅲ)若假设二成立,试写出生成该白色沉淀的化学方程式: __________________________________________________。 |
下列有关硫及其化合物的说法中正确的是( )A.火山喷发产生的火山灰中不可能含有SO3气体 | B.等物质的量的SO2与Cl2同时通入水中,所得溶液的漂白性增强、pH减小 | C.BaSO3能够溶于稀盐酸,所以可以用Ba(NO3)2溶液、稀盐酸鉴别SO2和SO3 | D.一定条件下,铁粉与硫的最高价氧化物对应的水化物的溶液反应,可以得到两种气体 |
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下列反应中,不能说明SO2是酸性氧化物的是A.SO2+H2OH2SO3 | B.SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O | C.2SO2+O22SO3 | D.SO2+CaO=CaSO3 |
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