Question

某硫酸厂以含有SO₂的尾气、氨水等为原料，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)写出反应Ⅲ的化学方程式:                                             

(2)下列有关说法正确的是         (填字母)。

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Ⅱ和反应Ⅲ的基本反应类型相同

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) (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：                                      .

(4)很多硫酸厂为回收利用SO₂，直接用氨水吸收法处理尾气.

①用15. 0mL 2.0mol·L-1氨水吸收标准状况下448 mL SO₂，吸收液中的溶质为     

②某同学用酸性KMnO₄溶液滴定上述吸收液，当达到滴定终点时，消耗KMnO₄溶液25. 00 mL，则酸性KMnO₄溶液中，c(KMnO₄)=                                      

 (5)氨气用途广泛，可以直接用于燃料电池，右图是用氨水作燃料的燃料电池的工作原理。

氨气燃料电池的电解质溶液最好选择            (填“酸性”“碱性”或“中性”)溶液，氮气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池总反应的化学方程式

是_______________________________，负极的电极反应式是_______________________________

Answer 1

【知识点】二氧化硫的性质及物质的制备  化学电源  D3   F3

【答案解析】（1）CaSO₄+4C CaS+4CO（2分）

（2）ACD（2分）

 （3）4（NH₄）₂SO₃+2NO₂=4（NH₄）₂SO₄+ N₂（2分）

 （4）①（NH₄）₂SO₃、NH₄H SO₃

         ②0.32mol·L^-1（各2分）

（5）碱性（1分）；4NH₃+3 O₂=2N₂+6H₂O（2分）；2NH₃－6e^-+6OH^-= N₂+6H₂O（2分）

   解析：（1）碳酸钙、二氧化硫和氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳，方程式为2CaCO₃+2SO₂+O₂═2CaSO₄+2CO₂

（2）A.过量的空气把亚硫酸钙氧化为硫酸钙，故正确；
B．反应Ⅲ化学方程式为：CaSO₄+4C=CaS+4CO↑，是氧化还原反应，反应Ⅱ是非氧化还原反应，故错误；
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，故正确；
D、氯化铵含N元素，是一种氮肥，故正确；

(3）（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，由原子守恒可知化学方程式为4（NH₄）₂SO₃+2NO₂=4（NH₄）₂SO₄+N₂，

（4）①15. 0mL 2.0mol·L-1氨水的物质的量为0.03mol,吸收标准状况下448 mL SO₂，SO₂的物质的量为0.02mol，发生反应的方程式为：

3NH₃.H₂O+2SO₂=（NH₄）₂SO₃+NH₄H SO₃+H₂O。

 ②根据上面的方程式知所得溶液中（NH₄）₂SO₃和NH₄H SO₃物质的量和为0.02mol，与KMnO₄溶液转移电子相等：0.02×2=0.025×c(KMnO₄)×5，解得c(KMnO₄)=0.32mol·L^-1。

（5）氨气燃料电池的电解质溶液最好选择碱性溶液，氮气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池总反应的化学方程式：4NH₃+3 O₂=2N₂+6H₂O，

负极发生失电子的氧化反应反应：2NH₃－6e^-+6OH^-= N₂+6H₂O

【思路点拨】本题考查了二氧化硫的性质及物质的制备，把握题中的信息及发生的反应为解答的关键，侧重二氧化硫的还原性及学生分析能力的考查，难度中等．