Question

为提高物质、能源利用率，化学工业近年提出共生工程，工业生产活动应尽可能多功能化。比如以硫酸工业的尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵及氯化钾等为原料，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）除了可用于制备其他物质，SO2还可用于_________________；

（2）反应Ⅴ的原料A是________(填化学式)；

（3）反应Ⅲ生成1 mol CaS转移的电子数为_________________________；

（4）生产中，向反应Ⅱ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________________________________________。

产物(NH4)2SO3可用于电厂等烟道气的脱氮，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____________________________________；

（5）反应Ⅳ是往CaSO4悬浊液中加入碳酸氢铵、通入氨气，控制在60℃～70℃左右搅拌，温度太高和太低的不足分别是______________________________。

已知25℃时，Ksp(CaSO4)=7.10×10-5。向0.100 L含CaSO4固体的溶液中加入

2.22 g CaCl2粉末充分搅拌，假设溶液的体积变化忽略不计，所得溶液中c(S)=__________。

Answer 1

【解析】（1）根据SO2的性质可得知SO2还可用于漂白。

（2）反应Ⅳ是CaSO4、NH4HCO3、NH3反应生成CaCO3和(NH4)2SO4，因此反应Ⅴ是物质A和(NH4)2SO4反应生成K2SO4和NH4Cl，故根据元素守恒可推知A为KCl。

（3）反应Ⅲ是CaSO4+C→CO+CaS，其中硫元素由+6价降低为-2价，故生成1 mol CaS转移的电子的物质的量为8 mol。

（4）反应Ⅱ中得到的产品是(NH4)2SO3·H2O，而+4价的硫具有较强的还原性易被氧化，所以加入还原性较强的对苯二酚的作用是防止+4价的硫被氧化。

（5）由于NH4HCO3受热易分解，故温度太高会导致NH4HCO3分解，而温度太低会使反应的速率太小，不利于反应进行。

2.22 g CaCl2的物质的量为0.02 mol，所以有

Ksp(CaSO4)=7.10×10-5=×c(S)，解得c(S)=3.55×10-4mol·L-1。

答案：（1）漂白  （2）KCl  （3）8NA

（4）防止+4价硫(S)被氧化

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

（5）温度太高引起碳酸氢铵的分解；温度太低化学反应速率太小　3.55×10-4mol·L-1