Question

【題目】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)用稀硫酸、銅和氧化鐵制取硫酸銅，生產(chǎn)的主要過程如下圖所示：

稀硫酸、銅和氧化鐵反應(yīng)過程中涉及到的反應(yīng)的離子方程式是______________；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．主要的工藝流程如下圖所示：

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

【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O 蒸發(fā)結(jié)晶、加熱脫水 4NH3H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O 調(diào)節(jié)氨水的流量或用量

【解析】

(1)氧化鐵與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鐵，硫酸鐵與銅反應(yīng)產(chǎn)生硫酸銅和硫酸亞鐵，向其中鼓入熱的空氣，將Fe2+氧化為Fe3+，加入Cu(OH)2CO3，調(diào)整溶液的pH=4，反應(yīng)產(chǎn)生紅褐色Fe(OH)3沉淀，將沉淀過濾出來，加熱，得到固體Fe2O3，濾液含CuSO4；

(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來氧化二氧化硫?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。

(1)依據(jù)流程轉(zhuǎn)化圖分析，氧化鐵與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鐵，硫酸鐵與銅反應(yīng)產(chǎn)生硫酸銅和硫酸亞鐵，反應(yīng)的離子方程式為：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；再通入空氣氧化亞Fe2+為Fe3+，離子方程式為：4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O；加入Cu(OH)2CO3，調(diào)節(jié)溶液pH=4，Fe3+形成Fe(OH)3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，將晶體加熱脫水得到無水硫酸銅；

(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、一水合氨、氧氣反應(yīng)生成硫酸銨和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH3H2O+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)，可通過調(diào)節(jié)氨水的流量或用量來調(diào)節(jié)溶液的pH。