Question

【題目】SO2是硫酸工業尾氣的主要成分。以硫酸工業的尾氣聯合制備硫酸鉀和硫酸錳晶體(MnSO4·H2O)的工藝流程如下：

（1）反應Ⅰ的總化學方程式為_______________________________。

（2）反應Ⅱ需控制溫度在60～70 ℃，其原因是_______________________。實驗室控制溫度在60～70 ℃的加熱方法是________________。

（3）上述生產工藝中可循環使用的物質是________________。

（4）檢驗硫酸鉀樣品中是否含有氯化物雜質的實驗操作是_______________________。

（5）已知軟錳礦漿的主要成分是MnO2，則反應Ⅳ中氧化劑與還原劑的物質的量之比為________。

Answer 1

【答案】2CaCO3＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2CO2 溫度過高NH4HCO3會分解，溫度過低反應太慢 水浴加熱 CaCO3 取少量樣品于試管中配成溶液，滴加過量Ba(NO3)2溶液，取少量上層清液于試管中，滴加硝酸酸化的AgNO3溶液 1∶1

【解析】

硫酸工業的尾氣中含有二氧化硫，反應Ⅰ是用碳酸鈣、二氧化硫反應生成亞硫酸鈣，再被空氣中的氧氣氧化成硫酸鈣，反應Ⅱ為硫酸鈣中加入碳酸氫銨和氨水，生成碳酸鈣沉淀和硫酸銨，反應Ⅲ為硫酸銨與氯化鉀反應生成硫酸鉀和氯化銨，反應Ⅳ是二氧化錳氧化二氧化硫得硫酸錳。

（1）反應I是二氧化硫和碳酸鈣、氧氣反應生成硫酸鈣和二氧化碳，化學方程式為：2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2。（2）反應Ⅱ硫酸鈣中加入碳酸氫銨和氨水，生成碳酸鈣沉淀和硫酸銨，反應時，溫度太高，NH4HCO3會分解，溫度太低，反應速率太慢，所以需控制溫度在60～70℃；反應溫度低于100℃，應該采用水浴加熱控制溫度在60～70℃。（3）通過分析題中的反應流程，反應I中碳酸鈣做反應物，反應Ⅱ中碳酸鈣為生成物，所以生產工藝中可循環使用的物質是碳酸鈣。（4）檢驗K2SO4樣品是否含有氯化物雜質時，需排除SO42—離子的干擾，要先加過量硝酸鋇溶液將SO42-沉淀，過濾后向濾液中加硝酸銀溶液看是否產生白色沉淀，實驗操作是取少量樣品于試管中配成溶液，滴加過量Ba（NO3）2溶液，取上層清液滴加AgNO3溶液，觀察是否有白色沉淀可確定。（5）軟錳礦漿主要成分是MnO2，與二氧化硫發生氧化還原反應，則反應IV的化學方程式為MnO2+SO2=MnSO4，則氧化劑與還原劑的物質的量之比為1:1。