Question

（2011?如皋市模拟）工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N₂、O₂外，还含有SO₂、微量的SO₃和酸雾．为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO₂转化为有用的副产品．请按要求回答下列问题：
（1）将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：

2（NH₄）₂SO₃+O₂═2（NH₄）₂SO₄

、

2NH₄HSO₃+O₂═2NH₄HSO₄

．
（2）在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氢铵，此时溶液的温度会自行降低，并析出晶体．
①导致溶液温度降低的原因可能是

反应吸热

；
②析出的晶体可用于造纸工业，也可用于照相用显影液的生产．已知该结晶水合物的相对分子质量为134，则其化学式为

（NH₄）₂SO₃?H₂O

；
③生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚等物质，其目的是

防止亚硫酸铵被氧化

．
（3）能用于测定硫酸尾气中SO₂含量的是

BC

．（填字母）
A．NaOH溶液、酚酞试液 
B．KMnO₄溶液、稀H₂SO₄
C．水、淀粉溶液    
D．氨水、酚酞试液．

Answer 1

分析：（1）二氧化硫中的硫为+4价，具有还原性，空气中的氧气具有氧化性；
（2）按一定比例加入氨水或碳酸氢铵，此时溶液的温度会自行降低，并析出晶体，可能由于氨水的电离吸热，氨盐溶于水后，与水发生反应，水解是吸热反应，析出的晶体为（NH₄）₂SO₃、NH₄HSO₃两种中的一种带若干结晶水，亚硫酸氨中的硫为+4价，易被空气中的氧气氧化；
（3）KMnO₄溶液、稀H₂SO₄ 能氧化二氧化硫，且紫色的KMnO₄溶液褪色，碘与二氧化硫发生氧化还原反应，淀粉遇碘显蓝色；

解答：解：（1）将尾气通入氨水中，尾气中的SO₂与氨水反应，氨水少量时：SO₂+NH₃?H₂O=NH₄HSO₃；氨水过量时：SO₂+2NH₃?H₂O=（NH₄）₂SO₃+H₂O，生成的盐中硫的化合价为+4价，遇氧化剂氧气能升高到+6价．故答案为：2（NH₄）₂SO₃+O₂═2（NH₄）₂SO₄；2NH₄HSO₃+O₂═2NH₄HSO₄；
（2）①氨水电离吸热，或碳酸氢铵发生水解吸热，溶液的温度会自行降低，并析出晶体．故答案为：反应吸热；
②在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氢铵，氨水过量，如果生成NH₄HSO₃，它将与碳酸氢铵反应，因为亚硫酸的酸性比碳酸强．故该结晶水合物为（NH₄）₂SO₃带若干结晶水，（NH₄）₂SO₃的式量为116．已知该结晶水合物的相对分子质量为134．故答案为：（NH₄）₂SO₃?H₂O；
③对苯二酚具有还原性，空气中的氧气具有氧化性，亚硫酸氨中+4价的硫具有还原性．故答案为：防止亚硫酸铵被氧化；
（3）KMnO₄溶液、稀H₂SO₄ 与二氧化硫反应的方程式为：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+4H⁺+5SO₄^2-，碘与二氧化硫发生氧化还原的方程式为：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，碘消耗完，淀粉因没有碘单质不再显蓝色．
故答案为：BC．

点评：该题考查的知识点较多，需掌握二氧化硫的还原性，并能运用氧化还原的原理分析有关反应．