Question

【題目】硫酸銨是化工、染織、醫(yī)藥、皮革等工業(yè)原料。某硫酸工廠利用副產(chǎn)品Y處理尾氣SO2得到CaSO4，再與相鄰的合成氨工廠聯(lián)合制備(NH4)2SO4，工藝流程如下：

請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）下列有關(guān)(NH4)2SO4溶液的說(shuō)法正確的是_____

A．電離方程式:(NH4)2SO42NH4++SO42-

B．水解離子方程式：NH4++H2ONH3H2O+H+

C．離子濃度關(guān)系：c(NH4+)+c(H+)=c(SO42-)+c(OH–)

D．微粒濃度大�。篶(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(NH3H2O)>c(OH–)

（2）硫酸工業(yè)中，V2O5作催化劑時(shí)發(fā)生反應(yīng)2SO2+ O2 2SO3，SO2的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)有關(guān)，請(qǐng)根據(jù)下表信息，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，選擇下表中最合適的溫度和壓強(qiáng)分別是__________。該反應(yīng)420℃時(shí)的平衡常數(shù)_____520℃時(shí)的平衡常數(shù)（填“>”、“<”或“=”）。

	1.01×105Pa	5.05×105Pa	1.01×106Pa
420℃	0.9961	0.9972	0.9984
520℃	0.9675	0.9767	0.9852
620℃	0.8520	0.8897	0.9276

（3）在2L密閉容器中模擬接觸法制備三氧化硫時(shí)，若第12分鐘恰好達(dá)到平衡，測(cè)得生成SO3的物質(zhì)的量為1.2mol，計(jì)算前12分鐘用氧氣表示反應(yīng)速率v(O2)為___________。

（4）副產(chǎn)品Y是__。沉淀池中發(fā)生的主要反應(yīng)方程式是___________________。

（5）從綠色化學(xué)和資源綜合利用的角度說(shuō)明上述流程的主要優(yōu)點(diǎn)是________________。

Answer 1

【答案】 BD 420℃、1.01×105Pa &gt; 0.025mol/(L.min) 氧化鈣 CaSO4+CO2+2NH3+H2O==CaCO3↓+（NH4）2SO4 產(chǎn)生的CO2循環(huán)使用，物質(zhì)充分利用，副產(chǎn)品有用，無(wú)污染性物質(zhì)產(chǎn)生

【解析】本題分析：本題主要考查對(duì)于“工業(yè)制備(NH4)2SO4的工藝流程”的評(píng)價(jià)，涉及硫酸銨的水解等。

（1）A.(NH4)2SO4是強(qiáng)電解質(zhì)，要用等號(hào)表示電離方程式，故A錯(cuò)誤；B.正確；C.SO42-帶2個(gè)單位負(fù)電荷，離子的電荷濃度關(guān)系：c(NH4+)+ c(H+ ) = 2c(SO42- ) +c(OH–)，故C錯(cuò)誤； D. NH4+的水解程度小，從(NH4)2SO4的組成可以看出：c(NH4+) >c(SO42-)。溶液中的變化：H2OH++OH－，+H2ONH3 ·H2O+H+，所以 c(H+) > c(NH3H2O )>c(OH–) �？傊�，c(NH4+) >c(SO42-) > c(H+) > c(NH3H2O )>c(OH–)，故D正確。故選BD。

（2）在420℃、1.01×105Pa時(shí)，轉(zhuǎn)化率已相當(dāng)高，沒有必要加壓，所以最合適的溫度和壓強(qiáng)分別是420℃、1.01×105Pa。該反應(yīng)升溫平衡左移，所以420℃時(shí)的平衡常數(shù)大于520℃時(shí)的平衡常數(shù)。

（3）v(SO3)=(1.2/12/2) mol/(L.min)= 0.05mol/(L.min)， v(O2)= v(SO3)/2=0.025mol/(L.min)。

（4）副產(chǎn)品Y是氧化鈣。沉淀池中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4。

（5）從綠色化學(xué)和資源綜合利用的角度，上述流程的主要優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的CO2循環(huán)使用，物質(zhì)充分利用，副產(chǎn)品有用，無(wú)污染性物質(zhì)產(chǎn)生。