Question

18．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）工業(yè)制硫酸銅的方法很多．
①方法一、用濃硫酸和銅制取硫酸銅．該反應的化學方程式是Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
②方法二、用稀硫酸、銅和氧化鐵制取硫酸銅，生產(chǎn)的主要過程如圖1所示：
稀硫酸和氧化鐵反應的離子方程式是Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O；銅和上述反應得到的物質反應的離子方程式是2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；向混合溶液中通入熱空氣的反應的離子方程式是4Fe²⁺+4H⁺+O₂═4Fe³⁺+2H₂O；分離藍色濾液和紅褐色沉淀的實驗操作是過濾．
（2）氨法脫硫技術可吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，同時制得硫酸銨．主要的工藝流程如圖2所示：
①吸收塔中發(fā)生反應的化學方程式是4NH₃?H₂O+2SO₂+O₂═2（NH₄）₂SO₄+2H₂O．
②檢驗硫酸銨中的NH₄⁺的離子方程式是NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）①銅和濃硫酸加熱反應生成硫酸銅、二氧化硫和水；
②依據(jù)流程圖分析判斷，稀硫酸、銅和氧化鐵反應是氧化鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，硫酸鐵和銅反應生成氯化亞鐵和氯化銅；通入熱的空氣是為了氧化亞鐵離子為三價鐵離子，調整溶液PH除去鐵離子；溶液中得到溶質固體的方法是蒸發(fā)水結晶析出；
（2）①吸收硫酸工業(yè)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氧化二氧化硫為硫酸鹽；
②檢驗銨根離子，可加入堿并加熱，生成氨氣，用檢驗氨氣的方法檢驗．

解答 解：（1）①銅和濃硫酸加熱反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應的化學方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
②依據(jù)流程轉化圖分析，銅需要硫酸和氧化鐵反應生成的鐵離子溶解生成銅離子，再通入空氣氧化亞鐵離子為鐵離子，調節(jié)溶液PH使鐵離子沉淀除去，得到硫酸銅溶液；加熱蒸發(fā)濃縮結晶得到硫酸銅晶體；反應的離子方程式為：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺（或Fe₂O₃+Cu+6H⁺═3H₂O+2Fe²⁺+Cu²⁺）；通入空氣的作用是氧氣氧化亞鐵離子為鐵離子的反應，反應離子方程式為：4Fe²⁺+4H⁺+O₂═4Fe³⁺+2H₂O；分離藍色濾液和紅褐色沉淀的實驗操作是過濾，
故答案為：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O；2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；4Fe²⁺+4H⁺+O₂═4Fe³⁺+2H₂O；過濾；
（2）①依據(jù)流程圖分析，吸收塔中發(fā)生反應是二氧化硫、一水合氧氣反應生成硫酸銨和水，反應的化學方程式為：4NH₃?H₂O+2SO₂+O₂═2（NH₄）₂SO₄+2H₂O；
故答案為：4NH₃?H₂O+2SO₂+O₂═2（NH₄）₂SO₄+2H₂O；
②檢驗銨根離子，可加入堿并加熱，生成氨氣，用檢驗氨氣的方法檢驗，涉及到的離子方程式為NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
故答案為：NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O．

點評 本題考查了制備方案的設計，題目難度中等，根據(jù)制備流程明確制備原理為解答關鍵，注意掌握制備方案設計與評價的原則，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．