Question

硫酸的工业制备是一个重要的化工生产过程，但在生产过程中会产生大量污染，需要在生产工艺中考虑到绿色工艺。

I尾气的吸收和综合利用。

以工业制硫酸的尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氯铵和KCI为原料可以合成硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：

（1）反应III中氧化剂与还原剂的物质的量之比为???????????? 。

（2）反应Ⅳ的化学方程式为?????????????????????? 。

（3）反应V在25℃、40%的乙二醇溶液中进行，该反应能顺利进行的原因为??????????? 。

Ⅱ催化剂的回收利用。

SO2的催化氧化所使用的催化剂为V2O5，实际生产中，催化剂在使用一段时间后，会含有V2O5、VOSO4和SiO2等，其中VOSO4。能溶于水。回收V2O5，的主要流程如下：

（4）若反萃取使用的硫酸用量过大，进一步处理时会增加____??????? 的用量。

（5）浸取还原过程的产物之一是VOSO4，反应的化学方程式为?????????????????? 。

氧化过程的化学方程式为KClO3+6VOSO4+3H2SO4= 2(VO)2(SO4)3+KCl+3H2O；若两步所用试剂Na2SO3与KC1O3的物质的量之比为12：7，则该催化剂中V2O5、VOSO4的物质的量之比为??????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）1︰4

（2）NH4HCO3+NH3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4

（3）K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更小

（4）NH3?H2O

（5）Na2SO3+V2O5+2H2SO4= 2VOSO4 +Na2SO4+2H2O ，? 2︰3。

【解析】

试题分析：（1）反应III的化学方程式为：CaSO4+4CCaS+4CO↑．在该反应中CaSO4作氧化剂，C作还原剂，它们的物质的量的比为1︰4 。（2）由框图中的信息可知反应Ⅳ的化学方程式为NH4HCO3+NH3+CaSO4=CaCO3↓+(NH4)2SO4。（3）反应V在25℃、40%的乙二醇溶液中进行，该反应能顺利进行的原因为K2SO4在40%的乙二醇溶液中溶解度更小。（4）若反萃取使用的硫酸用量过大，为中和硫酸消耗的氨水就会增多。所以进一步处理时会增加NH3?H2O的用量。（5）浸取还原过程的产物之一是VOSO4，反应的化学方程式为Na2SO3+V2O5+2H2SO4= 2VOSO4 +Na2SO4+2H2O。氧化过程的化学方程式为KClO3+6VOSO4+3H2SO4= 2(VO)2(SO4)3+KCl+3H2O；若两步所用试剂Na2SO3与KC1O3的物质的量之比为12：7，则该催化剂中V2O5、VOSO4的物质的量之比为12:(7×6-12×2)=2:3．

考点：考查化学工艺中涉及的氧化还原反应的概念 、性质、方程式的书写、混合物的分离、试剂的使用及物质的量的比有关计算的知识。