Question

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

請回答以下問題：

（1）下列有關(NH4)2SO4溶液的說法正確的是_____

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）硫酸工業中，V2O5作催化劑時發生反應2SO2+ O2 2SO3，SO2的轉化率與溫度、壓強有關，請根據下表信息，結合工業生產實際，選擇下表中最合適的溫度和壓強分別是__________。該反應420℃時的平衡常數_____520℃時的平衡常數（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，若第12分鐘恰好達到平衡，測得生成SO3的物質的量為1.2mol，計算前12分鐘用氧氣表示反應速率v(O2)為___________。

（4）副產品Y是__。沉淀池中發生的主要反應方程式是___________________。

（5）從綠色化學和資源綜合利用的角度說明上述流程的主要優點是________________。

Answer 1

【答案】 BD 420℃、1.01×105Pa &gt; 0.025mol/(L.min) 氧化鈣 CaSO4+CO2+2NH3+H2O==CaCO3↓+（NH4）2SO4 產生的CO2循環使用，物質充分利用，副產品有用，無污染性物質產生

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

（1）A.(NH4)2SO4是強電解質，要用等號表示電離方程式，故A錯誤；B.正確；C.SO42-帶2個單位負電荷，離子的電荷濃度關系：c(NH4+)+ c(H+ ) = 2c(SO42- ) +c(OH–)，故C錯誤； 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–) 。總之，c(NH4+) >c(SO42-) > c(H+) > c(NH3H2O )>c(OH–)，故D正確。故選BD。

（2）在420℃、1.01×105Pa時，轉化率已相當高，沒有必要加壓，所以最合適的溫度和壓強分別是420℃、1.01×105Pa。該反應升溫平衡左移，所以420℃時的平衡常數大于520℃時的平衡常數。

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

（4）副產品Y是氧化鈣。沉淀池中發生的主要反應的化學方程式是CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+(NH4)2SO4。

（5）從綠色化學和資源綜合利用的角度，上述流程的主要優點是產生的CO2循環使用，物質充分利用，副產品有用，無污染性物質產生。