Question

【題目】硫酸是用途廣泛的化工原料，可作脫水劑、吸水劑、氧化劑和催化劑等。

(1)用稀硫酸、銅和氧化鐵制取硫酸銅，生產的主要過程如下圖所示：

稀硫酸、銅和氧化鐵反應過程中涉及到的反應的離子方程式是______________；向混合溶液中通入熱空氣的反應的離子方程式是__________；由濾液得到無水硫酸銅的實驗操作是________。

(2)氨法脫硫技術可吸收硫酸工業尾氣中的二氧化硫，同時制得硫酸銨．主要的工藝流程如下圖所示：

①吸收塔中發生反應的化學方程式是______________________。

②有數據表明，吸收塔中溶液的pH在5.5﹣6.0之間，生產效率較高．當控制一定流量的尾氣時，調節溶液的pH的方法是______。

Answer 1

【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O 蒸發結晶、加熱脫水 4NH3H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O 調節氨水的流量或用量

【解析】

(1)氧化鐵與硫酸反應產生硫酸鐵，硫酸鐵與銅反應產生硫酸銅和硫酸亞鐵，向其中鼓入熱的空氣，將Fe2+氧化為Fe3+，加入Cu(OH)2CO3，調整溶液的pH=4，反應產生紅褐色Fe(OH)3沉淀，將沉淀過濾出來，加熱，得到固體Fe2O3，濾液含CuSO4；

(2)①吸收硫酸工業尾氣中的二氧化硫，同時制得硫酸銨，吸收塔中通入空氣是利用氧氣來氧化二氧化硫為硫酸鹽；

②吸收塔中溶液的pH在5.5～6.0之間，生產效率較高。當控制一定流量的尾氣時，調節溶液的pH的方法是控制氨氣的流量。

(1)依據流程轉化圖分析，氧化鐵與硫酸反應產生硫酸鐵，硫酸鐵與銅反應產生硫酸銅和硫酸亞鐵，反應的離子方程式為：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；再通入空氣氧化亞Fe2+為Fe3+，離子方程式為：4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O；加入Cu(OH)2CO3，調節溶液pH=4，Fe3+形成Fe(OH)3沉淀除去，得到硫酸銅溶液；加熱蒸發濃縮結晶得到硫酸銅晶體，將晶體加熱脫水得到無水硫酸銅；

(2)①依據流程圖分析，吸收塔中發生反應是二氧化硫、一水合氨、氧氣反應生成硫酸銨和水，反應的化學方程式為：4NH3H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O；

②吸收塔中溶液的pH在5.5～6.0之間，生產效率較高，當控制一定流量的尾氣時，可通過調節氨水的流量或用量來調節溶液的pH。