Question

【题目】硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。

(1)用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜，生产的主要过程如下图所示：

稀硫酸、铜和氧化铁反应过程中涉及到的反应的离子方程式是______________；向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是__________；由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是________。

(2)氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，同时制得硫酸铵．主要的工艺流程如下图所示：

①吸收塔中发生反应的化学方程式是______________________。

②有数据表明，吸收塔中溶液的pH在5.5﹣6.0之间，生产效率较高．当控制一定流量的尾气时，调节溶液的pH的方法是______。

Answer 1

【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O 蒸发结晶、加热脱水 4NH3H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O 调节氨水的流量或用量

【解析】

(1)氧化铁与硫酸反应产生硫酸铁，硫酸铁与铜反应产生硫酸铜和硫酸亚铁，向其中鼓入热的空气，将Fe2+氧化为Fe3+，加入Cu(OH)2CO3，调整溶液的pH=4，反应产生红褐色Fe(OH)3沉淀，将沉淀过滤出来，加热，得到固体Fe2O3，滤液含CuSO4；

(2)①吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，同时制得硫酸铵，吸收塔中通入空气是利用氧气来氧化二氧化硫为硫酸盐；

②吸收塔中溶液的pH在5.5～6.0之间，生产效率较高。当控制一定流量的尾气时，调节溶液的pH的方法是控制氨气的流量。

(1)依据流程转化图分析，氧化铁与硫酸反应产生硫酸铁，硫酸铁与铜反应产生硫酸铜和硫酸亚铁，反应的离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；再通入空气氧化亚Fe2+为Fe3+，离子方程式为：4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O；加入Cu(OH)2CO3，调节溶液pH=4，Fe3+形成Fe(OH)3沉淀除去，得到硫酸铜溶液；加热蒸发浓缩结晶得到硫酸铜晶体，将晶体加热脱水得到无水硫酸铜；

(2)①依据流程图分析，吸收塔中发生反应是二氧化硫、一水合氨、氧气反应生成硫酸铵和水，反应的化学方程式为：4NH3H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O；

②吸收塔中溶液的pH在5.5～6.0之间，生产效率较高，当控制一定流量的尾气时，可通过调节氨水的流量或用量来调节溶液的pH。