工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2，微量的SO3和酸...

【化学——化学与技术】

工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。请按要求回答下列问题：

（1）硫酸工厂尾气中的SO2通常用足量石灰水吸收，然后再用稀硫酸处理．

①写出上述过程反应的化学方程式________________________、__________________________；

②请说出这种尾气处理方法的优点(说出两点即可)：________________、__________________；

③生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚或对苯二胺等还原性物质，其目的是_____________；

（2）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将所得的Na2SO3溶液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法；其中阴阳膜组合循环再生机理如图所示，a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域，电极材料为石墨．

①图中a表示____离子交换膜(填“阴”或“阳”)．A～E分别代表生产中的原料或产品，其中C是硫酸，则A____，E是________；

②阳极的电极反应式为___________________；

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【化学——化学与技术】工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品。请按要求回答下列问题：

（1）硫酸工厂尾气中的SO2通常用足量石灰水吸收，然后再用稀硫酸处理。

①写出上述过程反应的化学方程式：　　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　 。

②请说出这种尾气处理方法的优点（说出两点即可）：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚或对苯二胺等还原性物质，其目的是　　　　　　 。

（2）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将所得的Na2SO3溶液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法；其中阴阳膜组合循环再生机理如图所示，a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域，电极材料为石墨。

①图中a表示　　　　　　　 离子交换膜（填“阴”或“阳”）。A～E分别代表生产中的原料或产品，其中C是硫酸，则A是　　　　　　　 ，E是　　　　　　　 。

②阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的产品。

治理方案Ⅰ：

（1）将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：_______________、_______________。

治理方案Ⅱ：

某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下流程既去除尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2 （反应条件已省略）。

请回答下列问题：

（2）用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+其原因是___________________________，用MnS除去溶液中的Cu2+的离子方程式为_______________。

（3）流程图④过程中发生的主要反应的化学方程式为___________________。

（4）MnO2可作超级电容器材料。工业上用下图所示装置制备MnO2。接通电源后，A电极的电极反应式为：_______________，当制备lmol MnO2，则膜两侧电解液的质量变化差（△m左-△m右）为_______________g。

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工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气中含有SO2，为便于监控，实施环境保护，下列适合测定硫酸尾气SO2含量的试剂是(　 )

A．品红溶液　 　　　　　　　　 B．浓硫酸

C．碘水、淀粉溶液　 　　　　 D．以上都能

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（12分）接触法制硫酸的主要原料是硫铁矿和空气。

I、接触法制硫酸的过程中，三个最主要的设备是：________、和吸收塔； 为了避免酸雾的形成，提高SO₃的吸收率，工业上常用________来作吸收剂。

II、为了防止环境污染并对尾气进行综合利用，硫酸厂常用氨水吸收尾气中的SO₂、SO₃等气体，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO₂及（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄固体。为了测定上述（NH₄）₂SO₄ 和NH₄HSO₄ 固体混合物的组成，现称取该样品四份，分别加入浓度为3.00 mol·L^-1的NaOH溶液50.00 mL，加热至120 ℃左右，使氨气全部逸出〔（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄的分解温度均高于200 ℃〕，测得有关实验数据如下（标准状况）：

（1）由第1组数据直接推测：用1.81 g样品进行同样实验时，生成氨气的体积（标准状况）

为________L。

（2）14.48g该混合物中n(（NH₄）₂SO₄)=mol   n(NH₄HSO₄)=________mol

（3）第4组中过量的NH₄⁺ 的物质的量为：________mol

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(12分)(1)在硫酸工业生产中，我国采用黄铁矿为原料   生产SO₂，反应的化学方程式为：________，该反应在________中进行。

(2)为了有利于SO₂的转化为SO₃，且能充分利用热能，采 用 了多层催化剂间有热交换器的接触室(见图)。按此密闭体系中气体的流向，则C处流出的气体为________，A、B、C三处气体的温度由高到低的顺序为________。

(3)在吸收塔中用________吸收SO₃，从吸收塔上部导出的气体再次通入________，进行第二次氧化，再进行一次吸收后将尾气中很少的SO₂净化回收，以防污染大气。

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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。以硫酸工业的尾气、氨水、石灰石、焦炭及氯化钾为原料可以合成有重要用途的硫化钙、硫酸钾、氯化铵、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：

完成下列填空：

(1)某电厂每月用煤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，现用反应Ⅰ的原理将尾气中的SO2转化为石膏，且反应过程中96%的硫转化为石膏，则可生产石膏______ t。

(2)操作a中，必须的操作步骤有蒸发、___________、___________等；

(3)反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________；

(4)写出反应Ⅳ的方程式______________ ；操作b所得滤液中阳离子的检验方法是________________。

(5)反应Ⅴ在25℃，40%乙二醇溶液中进行，该复分解反应能顺利进行的原因是___________；

(6)该生产过程中可以循环使用的物质是_______________。

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