Question

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(yīng)的化學(xué)方程式是______，此法的最大缺點(diǎn)是______．
②方法二、用稀硫酸、銅和氧化鐵制取硫酸銅，生產(chǎn)的主要過程如圖所示：
稀硫酸、銅和氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是______；向混合溶液中通入熱空氣的反應(yīng)的離子方程式是______；由濾液得到無水硫酸銅的實(shí)驗(yàn)操作是______．
（2）氨法脫硫技術(shù)可吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，同時(shí)制得硫酸銨．主要的工藝流程如圖所示：
①吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．
②有數(shù)據(jù)表明，吸收塔中溶液的pH在5.5～6.0之間，生產(chǎn)效率較高．當(dāng)控制一定流量的尾氣時(shí)，調(diào)節(jié)溶液的pH的方法是______．

Answer 1

解：（1）①銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）═CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；反應(yīng)生成的二氧化硫是污染環(huán)境的氣體，產(chǎn)生了有污染的氣體；故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；產(chǎn)生了有污染的氣體；
②依據(jù)流程轉(zhuǎn)化圖分析，銅需要硫酸和氧化鐵反應(yīng)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(diào)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(jié)晶得到硫酸銅晶體；反應(yīng)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(yīng)，反應(yīng)離子方程式為：4Fe²⁺+4H⁺+O₂═4Fe³⁺+2H₂O；得到硫酸銅溶液加熱蒸發(fā)得到硫酸銅晶體；加熱、蒸發(fā)；
故答案為：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；4Fe²⁺+4H⁺+O₂═4Fe²⁺+2H₂O；加熱、蒸發(fā)；
（2）①依據(jù)流程圖分析，吸收塔中發(fā)生反應(yīng)是二氧化硫、一水合氧氣反應(yīng)生成硫酸銨和水，反應(yīng)的化學(xué)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吸收塔中溶液的pH在5.5～6.0之間，生產(chǎn)效率較高．當(dāng)控制一定流量的尾氣時(shí)，調(diào)節(jié)溶液的pH的方法是，調(diào)節(jié)氨水的流量，故答案為：調(diào)節(jié)氨水的流量；
分析：（1）①銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)生成的二氧化硫是污染環(huán)境的氣體；
②依據(jù)流程圖分析判斷，稀硫酸、銅和氧化鐵反應(yīng)是氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，硫酸鐵和銅反應(yīng)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(jià)鐵離子，調(diào)整溶液PH除去鐵離子；溶液中得到溶質(zhì)固體的方法是蒸發(fā)水結(jié)晶析出；
（2）①吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，同時(shí)制得硫酸銨，吸收塔中通入空氣是利用氧氣氧化二氧化硫?yàn)榱蛩猁}；
②吸收塔中溶液的pH在5.5～6.0之間，生產(chǎn)效率較高．當(dāng)控制一定流量的尾氣時(shí)，調(diào)節(jié)溶液的pH的方法是控制氨氣的流量；
點(diǎn)評(píng)：本題考查了濃硫酸、鐵及其化合物銅及其化合物性質(zhì)的應(yīng)用，離子方程式的書寫方法，除雜的方法，試劑選擇原則，題目難度中等．