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工业制硫酸的尾气中含有一定量SO2,处理尾气的手段除了氨吸收法以外还有以下几种方...

工业制硫酸的尾气中含有一定量SO2,处理尾气的手段除了氨吸收法以外还有以下几种方法。

(一)工业实际吸收过程中,第Ⅰ步常采用浓苛性钠溶液吸收为其中的SO2,然后向生成溶液中加入熟石灰,充分反应后将生成产物分离后再经氟化后制得产品A。

(1)产品A是_______(填化学式)。

(2)有人提出将第一步中的浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得产品CaSO3,你认为是否可行?_______(填“可以”、“不可以”或“不确定”)原因是_______

(二)制备MnSO4•H2O:SO2还原MnO2矿制备MnSO4•H2O,过程如下:

己知25℃时部分物质的溶度积常数如下表:

物质

Mn(OH)2

Fe(OH)3

Cu(OH)2

MnS

FeS

CuS

溶度积

2.1×10-13

4.0× 10-38

2.2×10-23

1.0×10-11

6.3×10-18

6.3×10-38

 

(3)还原时,若尾气中SO2含量为4.48%,除去标况下lm3尾气至少需要含锰质量分数为55%的MnO2 矿粉_______g。

(4)除铁时加入碳酸钙,发生的反应的离子反应方程式为_____________________

(5)试剂A最好是______________(写化学式)。

(6)操作I的名称为_________________。MnSO4•H2O在1150℃高温下易分解,产物是Mn3O4、含硫化合物、水,在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是________________

 

CaSO4 不可以 Ca(OH)2在水中溶解度较小。c(OH-)太低,吸收效率不高 200 2Fe3++3H2O+3CaCO3=2 Fe(OH)3↓+3CO2↑+3Ca2+(或2Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 2H++3CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O) MnS 蒸发浓缩,冷却结晶 3MnSO4·H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O 【解析】试题分析:(一)(1)采用浓苛性钠溶液吸收为其中的SO2,然后向生成溶液中加入熟石灰,充分反应后产物是亚硫酸钙,分离后再经氧化后制得硫酸钙; (2)浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得产品CaSO3时,氢氧化钙溶解度较小,吸收二氧化硫的效率不高; (二)根据制备MnSO4•H2O的原理和流程,SO2还原MnO2矿制备MnSO4•H2O; (3)根据化学方程式分析计算; (4)加入的碳酸钙是为了和氢离子反应使溶液PH升高到6.5,使三价铁离子水解生成氢氧化铁;(5)一种沉淀易转化为更难溶的沉淀,利用沉淀转化除重金属离子; (6)依据流程分析,操作I是对得到的硫酸锰溶液结晶析出,方法为蒸发溶剂浓缩冷却结晶; MnSO4•H2O在1150℃高温下易分解,产物是Mn3O4、含硫化合物、水,依据化合价的升降相同,原子守恒书写化学方程式; 解析:(一)(1)流程发生的反应是二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,亚硫酸钠和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙被氧气氧化为硫酸钙,化学式为:CaSO4; (2)将第一步中的浓苛性钠溶液换成同温度下饱和Ca(OH)2溶液直接制得产品CaSO3,由于氢氧化钙溶解度小对二氧化硫吸收不完全,所以不可以; (二)(3)lm3尾气含有SO2,1000L×4.48%÷22.4L/mol=2mol;需要含锰质量分数为55%的MnO2 矿粉xg X=200g (4)除铁发生的反应是利用铁离子在PH=6.5时全部沉淀除去,三价铁离子水解生成氢氧化铁和氢离子,加入碳酸钙会和氢离子反应,使PH升高到6.5,所以反应的离子反应方程式为:2Fe3++3H2O+3CaCO3=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+3Ca2+; (5)MnS比CuS易溶,利用沉淀转化利用MnS除去Cu2+;(6)操作I是依据流程得到硫酸锰溶液中得到溶质晶体,采取的措施是:蒸发浓缩、冷却结晶;(4)MnSO4•H2O在1150℃高温下易分解,产物是Mn3O4、含硫化合物、水,在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式依据氧化还原反应的化合价升降相同,结合原子守恒分析判断写出化学方程式为:依据电子守恒可知,3MnSO4•H2O~Mn3O4~2e-;     3MnSO4•H2O~SO2~6e-;  所以生成的硫的化合物是二氧化硫和三氧化硫,依据原子守恒配平化学方程式为:3MnSO4•H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O; 点睛:亚硫酸盐易被空气中的氧气氧化物硫酸盐;一种沉淀易转化为更难溶的沉淀,所以利用硫化锰可以除去比它更难溶的硫化铜等沉淀。  
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考点分析:
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氮化镁(Mg3N2) 是工业上应用广泛的离子化合物,常温下为浅黄色粉末,极易与水反应。某校化学兴趣小组用镁与氮气反应制备Mg3N2,并测定氮化镁的纯度。

I.制备氮化镁

己知:亚硝酸钠和硫酸铵制取氮气的反应剧烈放热,产生氮气的速度较快。

(1)制取氮气的离子反应方程式为___________________

(2)实验装置(可重复使用)的连接顺序为a→___________________________→h,i→_____,→b→c,(按气流方向,用小写字母表示)。

II.测定氮化镁的含量

(3)定性分析

操作步骤

实验现象

解释原因

取少量氮化镁样品于试管 中,加足量蒸馏水

______________

①写出反应的化学方程式

____________

弃去上层清液,加入足量稀 盐酸

观察到固体全部溶解且冒气泡

②冒气泡的原因是

_______________

 

(4)定量测定

兴趣小组设计了一个简单的实验测定氮化镁的纯度,将实验操作补充完整(数据用字母表示,不用体现计算过程)。取ag的氮化镁样品于试管中,加入足量蒸馏水,__________________

 

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下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()

选项

实验

现象

结论

A

将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应 后滴加KSCN溶液

有气体生成,溶液呈血红色

稀硝酸将Fe氧化为 Fe3+

B

将铜粉加1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中

溶液变蓝、有黑色固体出现

金属铁比铜活泼

C

用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打 磨过的铝箔在酒精灯上加热

熔化后的液态铝滴落下来

金属铝的熔点较低

D

往含有等浓度MgSO4溶液与CuSO4 溶液的混合溶液中,逐滴入NaOH溶 夜至不再有沉淀产生

先有浅蓝色沉淀生成,后有白色沉淀

Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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为了实现下列实验目的,依据下表提供的主要仪器,所用试剂合理的是(  )

选项

实验目的

主要仪器

试剂

A

分离Br2CCl4混合物

分液漏斗、烧杯

Br2CCl4混合物、蒸馏水

B

探究淀粉的水解程度

试管、烧杯、酒精灯

淀粉溶液、银氨溶液

C

探究石蜡油分解产物是否含有不饱和烃

硬质试管、酒精灯,铁架台、导管

石蜡油、碎瓷片、酸性高锰酸钾溶液

D

测定NaOH溶液浓度

酸式滴定管、碱性滴定管、锥形瓶、烧杯

NaOH溶液、0.1000mol/L盐酸

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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下列坐标图均涉及平衡原理,其中相关表述正确的是)

A.图①表示室温下,用0.1mol·L-1氨水吸收HCl气体时,溶液的粒子浓度随吸收HCl的变化,实线表示c(NH3·H2O),虚线表示c(NH4),处于M点时溶液呈中性

B.图②表示2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0正逆反应的平衡常数K随温度的变化

C.图③表示反应2NH3(g) 3H2(g)+N2(g)在恒温恒压装置中达平衡时,N2的物质的量与通入NH3的物质的量的变化关系

D.图④表示AgCl(s) Ag(aq)+Cl(aq)的离子的浓度关系,当处于b点时,蒸发部分的水后,可以到达平衡线的a点处

 

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2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电料体系。下列叙述正确的是(  )

A. b为电池的正极    B. 电池放电时,总反应为Li1-xMn2Ox+xLi=LiMn2O4

C. 放电时,a极锂的化合价发生变    D. 充电时,溶液中Li+ba迁移

 

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