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    硫酸的工业制备是一个重要的化工生产过程，但同时在生产过程中会产生大量SO2等污染物。

    （1）将SO2通入Fe(NO3)3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时若滴入BaCl2溶液，则会产生白色沉淀。溶液由棕黄色变为浅绿色用离子方程式表示为_____，后又由浅绿色变为棕黄色的离子方程式为_____。

    （2）以硫酸工业的尾气、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氢铵和KCI为原料可以合成有重要用途的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸氢铵等物质。合成路线如下：

    写出反应反应Ⅳ的化学方程式                     ；

    反应III中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__          __；

    反应V在25'C、40%乙二醇溶液中进行，该复分解反应能顺利进行的原因是          。

    （3）新型纳米材料氧缺位铁酸锌（ZnFe2Ox），常温下能使SO2分解，减小工业废气对环境的影响，它由铁酸锌（ZnFe2O4）经高温还原制得，转化流程如下图所示：

    若2molZnFe2Ox与SO2反应可生成 0.75molS，x＝       ,写出铁酸锌高温下被还原生成氧缺位铁酸锌的化学方程式                   

    （4）石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及空气反应生成石膏（CaSO4.2H2O），写出该反应的化学方程式          。某电厂用煤300t（煤中含硫的质量分数为2.5%），若燃烧时煤中的硫全部转化为二氧化硫，用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏，则可生产石膏          t。

     

    【答案】

    （共16分）（1）SO2 + 2Fe3+ + 2H2O＝SO42- + 2Fe2+ + 4H+（2分）

    3Fe2+ + NO3- + 4H+＝3Fe3+ + NO↑+ 2H2O（2分）

    （2）NH4HCO3 + CaSO4 + NH3＝CaCO3↓+ (NH4)2SO4  （2分）    1:4（1分）

    K2SO4在乙二醇溶液中的溶解度小（1分）

    （3）3.25（2分）  4ZnFe2O4  + 3H24ZnFe2O3.25 + 3H2O（2分）

    （4）2CaSO4 + 2SO2 + O2 + 4H2O＝2（CaSO4.2H2O）+2CO2 （2分）      38.7（2分）

    【解析】

    试题分析：（1）SO2具有还原性，铁离子具有氧化性，铁离子能把SO2氧化生成硫酸，而铁离子被还原为亚铁离子，所以溶液由棕黄色变为浅绿色，反应的离子方程式是SO2 + 2Fe3+ + 2H2O＝SO42- + 2Fe2+ + 4H+。由于在酸性条件下，NO3－具有强氧化性，能把亚铁离子氧化生成铁离子，因此又由浅绿色变为棕黄色，反应的离子方程式为3Fe2+ + NO3- + 4H+＝3Fe3+ + NO↑+ 2H2O。

    （2）反应Ⅳ的反应物有硫酸钙、碳酸氢铵和氨气，生成物之一是碳酸钙，则根据原子守恒可知，另外一种生成物是硫酸铵，因此反应的化学方程式是NH4HCO3 + CaSO4 + NH3＝CaCO3↓+ (NH4)2SO4。反应Ⅲ中碳的化合价从0价升高到＋2价，失去2个电子，发生氧化反应，碳是还原剂。S元素的化合价从＋6价降低到－2价，得到8个电子，发生还原反应，即硫酸钙是氧化剂。反应根据电子的得失守恒可知，在反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4。由于K2SO4在乙二醇溶液中的溶解度小，能够形成晶体而析出，因此符合复分解反应发生的条件。

    （3）ZnFe2OX中Fe的平均价态为＋（x－1），而在生成物中铁的化合价是＋3价，则铁在反应中失去（3－x＋1）个电子。而SO2→S 中S的化合价从＋4价降低到0价，得到4个电子，所以根据电子的得失守恒可知，2mol×2×（3－x＋1）＝0.75×4，解得x＝3.25。所以铁酸锌高温下被还原生成氧缺位铁酸锌的化学方程式为4ZnFe2O4  + 3H24ZnFe2O3.25 + 3H2O。

    （4）根据原子守恒可知，反应中还应该有CO2生成，因此反应的化学方程式是2CaSO4 + 2SO2 + O2 + 4H2O＝2（CaSO4.2H2O）+2CO2 。据硫原子守恒可知：

    S～～～～～～CaSO4·2H2O

    32t               172t

    300t·2.5%·96%    m

    解得m＝＝38.7t

    考点：考查SO2、硝酸以及铁离子和亚铁离子的性质；氧化还原反应方程式的书写以及有关计算；反应条件的控制；根据方程式进行的有关计算等

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2012?汕头二模）甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景．
    （1）工业生产甲醇的常用方法是：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.8kJ/mol．
    已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O （l）△H=-571.6kJ/mol
          H2（g）+
    1
    2
    O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ/mol
    ①H2的燃烧热为
    285.8
    285.8
    kJ/mol．
    ②CH3OH（g）+O2（g）?CO（g）+2H2O（g）的反应热△H=
    -392.8KJ/mol
    -392.8KJ/mol
    ．
    ③若在恒温恒容的容器内进行反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有
    AD
    AD
    ．（填字母）
    A．CO百分含量保持不变
    B．容器中H2浓度与CO浓度相等
    C．容器中混合气体的密度保持不变
    D．CO的生成速率与CH3OH的生成速率相等
    （2）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：
    ①甲醇蒸汽重整法．该法中的一个主要反应为CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g），此反应能自发进行的原因是
    该反应是一个熵增的反应
    该反应是一个熵增的反应
    ．
    ②甲醇部分氧化法．在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图所示．则当n（O2）/n（CH3OH）=0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应方程式为
    2CH3OH+O2
    催化剂
    加热
    2HCHO+2H2O
    2CH3OH+O2
    催化剂
    加热
    2HCHO+2H2O
    ；在制备H2时最好控制n（O2）/n（CH3OH）=
    0.5
    0.5
    ．
    （3）在稀硫酸介质中，甲醇燃料电池负极发生的电极反应式为
    CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
    CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    在中学化学实验中，通常用无水硫酸铜检验少量水的存在．由于无水硫酸铜吸湿性很强，需要现制现用．
    方法甲：取2药匙细小的硫酸铜晶体置于
    研钵
    研钵
    中研碎后放入坩埚，将坩埚放在
    泥三角
    泥三角
    上用小火慢慢加热并用玻璃棒不停搅拌，最后将坩埚移入
    干燥器
    干燥器
    中进行冷却（请选用合适仪器或设备填空：表面皿、研钵、烧杯、通风橱、试管夹、干燥器、泥三角）．
    方法乙：取2药匙研碎的硫酸铜晶体于小烧杯中，加入20ml浓硫酸（质量分数不低于98%），并用玻璃棒搅拌，静置5min后倾去浓硫酸，用无水乙醇洗涤数次，倒在滤纸上晾干．
    交流与讨论：
    （1）方法甲中，加热温度稍高时会出现变黑现象，原因是
    CuSO4?5H2O
      △  
    .
     
    CuO+SO3+5H2O或CuSO4?5H2O
      △  
    .
     
    CuO+H2SO4+4H2O
    CuSO4?5H2O
      △  
    .
     
    CuO+SO3+5H2O或CuSO4?5H2O
      △  
    .
     
    CuO+H2SO4+4H2O
    （用化学方程式表示）；
    （2）方法乙中，浓硫酸的作用是
    吸水剂
    吸水剂
    ，为了不浪费药品，对无水乙醇洗涤液进行再生的方法是
    加CaO后蒸馏
    加CaO后蒸馏
    ，所用的主要玻璃仪器有蒸馏烧瓶、温度计、承接管（牛角管）、锥形瓶
    酒精灯、冷凝管
    酒精灯、冷凝管
    等；
    （3）用制得的无水硫酸铜检验某双氧水中是否含水时，除了发现固体变蓝外，还发现该双氧水中有气泡产生，对此你有何猜想
    铜离子（或硫酸铜）对双氧水分解有催化作用
    铜离子（或硫酸铜）对双氧水分解有催化作用
    ；
    （4）目前工业上正积极探索用浓HNO3作氧化剂，用Cu与浓H2SO4、浓HNO3反应，采取间歇加热、逐渐加入浓HNO3的方法来制备CuSO4?5H2O 的新工艺．模拟制备装置如图所示．
    问题一如图装置中，分液漏斗内装的液体是
    浓硝酸
    浓硝酸
    ；反应结束时，获取CuSO4?5H2O的操作过程是先
    先撤去导管
    先撤去导管
    ，后
    停止加热
    停止加热
    ；趁热将三颈瓶中的液体倒入烧杯中冷却，析出晶体CuSO4?5H2O，过滤、晾干；
    问题二工业上用石灰乳吸收尾气，除了防止环境污染外，还能得到了有经济实用价值的副产品----亚硝酸钙．尾气吸收生成亚硝酸钙的化学方程式是：
    NO2+NO+Ca（OH）2=Ca（NO2）2+H2O 或4NO2+2Ca（OH）2=Ca（NO3）2+Ca（NO2）2+2H2O
    NO2+NO+Ca（OH）2=Ca（NO2）2+H2O 或4NO2+2Ca（OH）2=Ca（NO3）2+Ca（NO2）2+2H2O
    ；
    问题三将石灰乳稀释，可得到澄清石灰水． 澄清石灰水与CO2相遇能够产生白色沉淀．某同学想用如图所示装置以大理石和稀盐酸反应制取CO2．教师指出制取等量的气体，该装置需要太多的盐酸，造成浪费．该同学对该装置某部位加了一个小试管，解决了这个问题．请你把改进画在图中合适的位置．
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    硫酸的工业制备是一个重要的化工生产过程，但同时在生产过程中会产生大量SO2等污染物．
    （1）将SO2通入Fe（NO3）3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时若滴入BaCl2溶液，则会产生白色沉淀．溶液由棕黄色变为浅绿色用离子方程式表示为
     
    ，后又由浅绿色变为棕黄色的离子方程式为
     
    ．
    （2）以硫酸工业的尾气、氨水、石灰石、焦炭及碳酸氢铵和KCI为原料可以合成有重要用途的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸氢铵等物质．合成路线如图：
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    写出反应反应Ⅳ的化学方程式
     
    ；
    反应III中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
     
    ；
    反应V在25'C、40%乙二醇溶液中进行，该复分解反应能顺利进行的原因是
     
    ．
    （3）新型纳米材料氧缺位铁酸锌（ZnFe2Ox），常温下能使SO2分解，减小工业废气对环境的影响，它由铁酸锌（ZnFe2O4）经高温还原制得，转化流程如图所示：
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    若2molZnFe2Ox与SO2反应可生成 0.75molS，x=
     
    ，写出铁酸锌高温下被还原生成氧缺位铁酸锌的化学方程式
     

    （4）石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及空气反应生成石膏（CaSO4.2H2O），写出该反应的化学方程式
     
    ．某电厂用煤300t（煤中含硫的质量分数为2.5%），若燃烧时煤中的硫全部转化为二氧化硫，用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏，则可生产石膏
     
    t．

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    科目：高中化学 来源：2013-2014学年河北省石家庄市毕业班教学质量检测（二）理综化学试卷（解析版） 题型：填空题

    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??????????????? 。

     

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