【題目】熱電廠用堿式硫酸鋁[Al2(SO43Al2O3]吸收煙氣中低濃度的二氧化硫.具體過程如下:
(1)堿式硫酸鋁溶液的制備 往Al2(SO43溶液中加入一定量CaO粉末和蒸餾水,可生成堿式硫酸鋁(絡(luò)合物,易溶于水),同時(shí)析出生石膏沉淀[CaSO42H2O],反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)SO2的吸收與解吸.吸收液中堿式硫酸鋁活性組分Al2O3對(duì)SO2具有強(qiáng)大親和力,化學(xué)反應(yīng)為:Al2(SO43Al2O3(aq)+3SO2(g)Al2(SO43Al2(SO33(aq)△H<0.工業(yè)流程如圖1所示:
①高溫?zé)煔饪墒姑摿蛞簻囟壬,不利于SO2的吸收.生產(chǎn)中?刂泼摿蛞涸诤銣40~60oC,試分析原因
②研究發(fā)現(xiàn),I中含堿式硫酸鋁的溶液與SO2結(jié)合的方式有2種:其一是與溶液中的水結(jié)合.其二是與堿式硫酸鋁中的活性Al2O3結(jié)合,通過酸度計(jì)測(cè)定不同參數(shù)的吸收液的pH變化,結(jié)果如2圖所示:
據(jù)此判斷初始階段,SO2的結(jié)合方式是 . 比較x、y、z的大小順序
③III中得到再生的堿式硫酸鋁溶液,其n(Al2O3):n[Al2(SO43]比值相對(duì)I中有所下降,請(qǐng)用化學(xué)方程式加以解釋:
(3)解吸得到較純的SO2 , 可用于原電池法生產(chǎn)硫酸如圖3. ①電極b周圍溶液pH(填“變大”、“變小”或“不變”)
②電極a的電極反應(yīng)式是

【答案】
(1)2Al2(SO43+3CaO+6H2O=Al2(SO43?Al2O3+3CaSO4?2H2O
(2)堿式硫酸鋁吸收SO2的反應(yīng)為放熱反應(yīng),降溫使平衡正向移動(dòng),有利于SO2的吸收;與活性Al2O3結(jié)合;y>x>z;2Al2(SO33+3O2=2Al2(SO43或2[Al2(SO43?Al2(SO33]+3O2=4Al2(SO43
(3)變大;SO2﹣2e+2H2O=4H++SO42
【解析】解:(1)往Al2(SO43溶液中加入一定量CaO粉末和蒸餾水,可生成堿式硫酸鋁Al2(SO43Al2O3 , 同時(shí)析出生石膏沉淀[CaSO42H2O],化學(xué)方程式為:2Al2(SO43+3CaO+6H2O=Al2(SO43Al2O3+3CaSO42H2O; 所以答案是:2Al2(SO43+3CaO+6H2O=Al2(SO43Al2O3+3CaSO42H2O;(2)①堿式硫酸鋁吸收SO2的反應(yīng)為放熱反應(yīng),降溫使平衡正向移動(dòng),有利于SO2的吸收,生產(chǎn)中?刂泼摿蛞涸诤銣40~60oC;所以答案是:堿式硫酸鋁吸收SO2的反應(yīng)為放熱反應(yīng),降溫使平衡正向移動(dòng),有利于SO2的吸收;②由圖2可知,堿式硫酸鋁中的活性Al2O3含量不同時(shí),酸度計(jì)測(cè)定不同參數(shù)的吸收液的pH有變化,說明SO2的結(jié)合方式是與活性Al2O3結(jié)合,pH相同時(shí),活性Al2O3吸收越多SO2 , 則y>x>z;所以答案是:與活性Al2O3結(jié)合;y>x>z;③Al2(SO43Al2(SO33溶液恒溫98℃,溶液分解得到III中得到再生的堿式硫酸鋁溶液,分解過程中部分Al2(SO33被氧化為Al2(SO43 , 2Al2(SO33+3O2=2Al2(SO43或2[Al2(SO43Al2(SO33]+3O2=4Al2(SO43 , 其n(Al2O3):n[Al2(SO43]比值相對(duì)I中有所下降;所以答案是:2Al2(SO33+3O2=2Al2(SO43或2[Al2(SO43Al2(SO33]+3O2=4Al2(SO43;(3)①電極b為空氣中氧氣放電結(jié)合氫離子的反應(yīng),氫離子濃度減小,pH增大;所以答案是:變大;②電極a為二氧化硫放電失電子發(fā)生的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:SO2﹣2e+2H2O=4H++SO42;所以答案是:SO2﹣2e+2H2O=4H++SO42

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)Cu與H2SO4反應(yīng)的產(chǎn)物種類和性質(zhì)進(jìn)行探究. Ⅰ.產(chǎn)物種類探究
在銅與濃硫酸反應(yīng)的過程中,發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)出現(xiàn),經(jīng)查閱文獻(xiàn)獲得下列資料.
資料1:X射線晶體分析表明,銅與濃硫酸反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)為中的一種或兩種.
資料2:

硫酸/molL﹣1

黑色物質(zhì)出現(xiàn)的溫度/°C

黑色物質(zhì)消失的溫度/°C

15

約150

約236

16

約140

約250

18

約120

不消失


(1)由上述資料2可得出的正確結(jié)論是(選填下列字母編號(hào)) a.銅與濃硫酸反應(yīng)時(shí)所涉及的反應(yīng)可能不止一個(gè)
b.硫酸濃度選擇適當(dāng),可避免最后產(chǎn)物中出現(xiàn)黑色物質(zhì)
c.該反應(yīng)發(fā)生的條件之一是硫酸濃度>15molL﹣1
d.硫酸濃度越大,黑色物質(zhì)出現(xiàn)越快,越難消失
(2)Cu與足量16molL﹣1濃硫酸反應(yīng)時(shí),在80°C以后,隨著溫度的逐漸升高,反應(yīng)中硫酸銅的生成逐漸增加,而CuS卻逐漸減少,到達(dá)250°C左右時(shí),CuS在反應(yīng)中完全消失的澄清溶液,CuS消失的化學(xué)方程式為
(3)Ⅱ.產(chǎn)物性質(zhì)探究 Cu與濃H2SO4反應(yīng)生成的CuSO4具有某些特定性質(zhì),一定濃度CuSO4溶液與NaHCO3溶液反應(yīng)后生成藍(lán)綠色顆粒狀沉淀,沉淀可能是CuCO3 , Cu(OH)2 , 或者CuCO3與Cu(OH)2的混合物.
1)若沉淀是Cu(OH)2 , 生成沉淀的離子方程式是
2)為了進(jìn)一步探究沉淀的成分,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖:
實(shí)驗(yàn)操作步驟為
a.取沉淀樣品100克于B中,檢查裝置的氣密性
b.打開K1 , K3 , 關(guān)閉K2 , K4 , 通入足量空氣
c.關(guān)閉K1 , K3 , 打開K2 , K4 , 充分反應(yīng)
d.反應(yīng)結(jié)束后,關(guān)閉K2 , 打開K1 , 再通入足量空氣
e.測(cè)得裝置D的質(zhì)量增加了22g
①步驟b的作用是
②若沉淀樣品為CuCO3和Cu(OH)2的混合物,則Cu(OH)2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 , 若不進(jìn)行步驟d,則會(huì)使測(cè)得Cu(OH)2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(填“偏高”“無影響”“偏低”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在下列有機(jī)物中,能跟溴水發(fā)生加成反應(yīng),又能被酸性高錳酸鉀溶液氧化的是()

A. 乙烯B. C. 甲烷 D. 乙烷

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】隨著人們生活質(zhì)量提高,廢電池必須進(jìn)行集中處理的問題又被提到議事日程上,其首要原因是(

A. 利用電池外殼的金屬材料

B. 回收其中石墨電極

C. 防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對(duì)水和土壤的污染

D. 不使電池中泄漏的電解液腐蝕其他物品

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在Al2 (SO4 )3 、K2 SO4 和明礬的混合溶液中,如果c(SO4 2- )等于0.2 mol/L,當(dāng)加入等體積的0.2 mol/L 的KOH溶液時(shí),生成的沉淀恰好溶解,則原混合溶液中K + 的物質(zhì)的量濃度為( )
A.0.2 mol/L
B.0.25 mol/L
C.0.45 mol/L
D.0.225 mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定質(zhì)量的鋁鐵合金溶于足量的NaOH溶液中,完全反應(yīng)后產(chǎn)生3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體;用同樣質(zhì)量的鋁鐵合金完全溶于足量的鹽酸中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生5.6 L的氣體。該合金中鋁、鐵的物質(zhì)的量之比為(  )
A.1∶1
B.2∶5
C.3∶2
D.3∶5

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于苯的敘述正確的是(

A.反應(yīng)①為取代反應(yīng),有機(jī)產(chǎn)物浮在上層
B.反應(yīng)②為氧化反應(yīng),反應(yīng)現(xiàn)象是火焰明亮并伴有濃煙
C.反應(yīng)③為取代反應(yīng),只生成一種產(chǎn)物
D.反應(yīng)④中1 mol苯最多與3 mol H2發(fā)生加成反應(yīng),因?yàn)楸椒肿雍?個(gè)碳碳雙鍵

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得成功的是( )

A. 苯、溴的四氯化碳、鐵粉混合制成溴苯

B. 通入酸性高錳酸鉀溶液可除去甲烷中的少量乙烯

C. 用溴水可鑒別苯、CCl4、己烯

D. 加入飽和的碳酸鈉溶液除去乙醇中的乙酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】黃鐵礦(主要成分FeS2)、黃銅礦(主要成分CuFeS2)均是自然界中的常見礦物資源.
(1)黃鐵礦在空氣中易被氧化,其反應(yīng)歷程可能為如圖1所示的四步: ①a反應(yīng)中每生成1molFeSO4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol.
②d反應(yīng)的離子方程式為
(2)用黃銅礦常溫細(xì)菌冶銅和高溫火法冶銅的流程如圖2所示: ①細(xì)菌冶銅時(shí),當(dāng)黃銅礦中伴有黃鐵礦可明顯提高Cu2+的浸出速率,
其原理如圖3所示:
Ⅰ.冶煉過程中,F(xiàn)eS2周邊溶液的pH(填“增大”、“減小”或“不變”).
Ⅱ.從CuFeS2析出S的反應(yīng)式是
②火法冶銅時(shí),由Cu2S制得銅的化學(xué)方程式是
(3)煤炭中的硫主要以黃鐵礦形式存在,用氫氣脫除黃鐵礦中硫的相關(guān)反應(yīng)(見表),其相關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如圖4.

相關(guān)反應(yīng)

反應(yīng)熱

平衡常數(shù)

FeS2(s)+H2(g)FeS(s)+H2S(g)

△H1

K1

FeS2(s)+H2(g) Fe(s)+H2S(g)

△H2

K2

FeS(s)+H2(g)Fe(s)+H2S(g)

△H3

K3

①上述反應(yīng)中,△H10(填“>”或“<”).
②提高硫的脫除率可采取的措施有(舉1例).

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