Question

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）工业制硫酸铜的方法很多．
①方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜．该反应的化学方程式是    ，此法的最大缺点是    ．
②方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜，生产的主要过程如图所示：
稀硫酸、铜和氧化铁反应的化学方程式是    ；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】分析：（1）①铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应生成的二氧化硫是污染环境的气体；
②依据流程图分析判断，稀硫酸、铜和氧化铁反应是氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜；通入热的空气是为了氧化亚铁离子为三价铁离子，调整溶液PH除去铁离子；溶液中得到溶质固体的方法是蒸发水结晶析出；
（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；
解答：解：（1）①铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）═CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；反应生成的二氧化硫是污染环境的气体，产生了有污染的气体；故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；产生了有污染的气体；
②依据流程转化图分析，铜需要硫酸和氧化铁反应生成的铁离子溶解生成铜离子，再通入空气氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液PH使铁离子沉淀除去，得到硫酸铜溶液；加热蒸发浓缩结晶得到硫酸铜晶体；反应的离子方程式为：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺（或Fe₂O₃+Cu+6H⁺═3H₂O+2Fe²⁺+Cu²⁺）；通入空气的作用是氧气氧化亚铁离子为铁离子的反应，反应离子方程式为：4Fe²⁺+4H⁺+O₂═4Fe³⁺+2H₂O；得到硫酸铜溶液加热蒸发得到硫酸铜晶体；加热、蒸发；
故答案为：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；4Fe²⁺+4H⁺+O₂═4Fe²⁺+2H₂O；加热、蒸发；
（2）①依据流程图分析，吸收塔中发生反应是二氧化硫、一水合氧气反应生成硫酸铵和水，反应的化学方程式为：4NH₃?H₂O+2SO₂+O₂═2（NH₄）₂SO₄+2H₂O；
故答案为：4NH₃?H₂O+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，调节溶液的pH的方法是，调节氨水的流量，故答案为：调节氨水的流量；
点评：本题考查了浓硫酸、铁及其化合物铜及其化合物性质的应用，离子方程式的书写方法，除杂的方法，试剂选择原则，题目难度中等．