Question

工業(yè)制硫酸的尾氣中含有一定量SO₂，處理尾氣的手段除了氨吸收法以外還有以下幾種方法．
（一）工業(yè)實際吸收過程中，第I步常采用濃苛性鈉溶液吸收為其中的SO₂，然后向生成溶液中加入熟石灰，充分反應后將生成產(chǎn)物分離后再經(jīng)氧化后制得產(chǎn)品A．

（1）產(chǎn)品A是______（填化學式）．
（2）有人提出將第一步中的濃苛性鈉溶液換成同溫度下飽和Ca（OH）₂溶液直接制得產(chǎn)品CaSO₃，你認為是否可行？______（填“可以”、“不可以”或“不確定”）原因是______
（二）制備MnSO₄?H₂O：SO₂還原MnO₂礦制備MnSO₄?H₂O，過程如下：

（1）生產(chǎn)中提高MnO₂礦浸出率的措施除了將礦石粉碎還有______（答出一條即可）．
（2）除鐵發(fā)生的離子反應方程式為______．
（3）操作I的名稱為______．
（4）MnSO₄?H₂O在1150℃高溫下易分解，產(chǎn)物是Mn₃O₄、含硫化合物、水，在該條件下硫酸錳晶體分解反應的化學方程式是______．

Answer 1

【答案】分析：（一）（1）采用濃苛性鈉溶液吸收為其中的SO₂，然后向生成溶液中加入熟石灰，充分反應后將生成產(chǎn)物分離后再經(jīng)氧化后制得產(chǎn)品A，依據(jù)流程轉化關系分析判斷；
（2）濃苛性鈉溶液換成同溫度下飽和Ca（OH）₂溶液直接制得產(chǎn)品CaSO₃時，氫氧化鈣溶解度較小，吸收二氧化硫的效率不高分析判斷；
（二）根據(jù)制備MnSO₄?H₂O的原理和流程分析：SO₂還原MnO₂礦制備MnSO₄?H₂O；
（1）生產(chǎn)中提高MnO₂礦浸出率的措施除了將礦石粉碎，其他措施是能加快溶解速率分析；
（2）除鐵發(fā)生的反應是利用三價鐵離子水解生成氫氧化鐵和氫離子呈酸性，調節(jié)PH到6.5 時，三價鐵全部沉淀；加入的碳酸鈣是為了和氫離子反應使溶液PH升高到6.5；
（3）依據(jù)流程分析，操作I是對得到的硫酸錳溶液結晶析出，方法為蒸發(fā)溶劑濃縮冷卻結晶；
（4）MnSO₄?H₂O在1150℃高溫下易分解，產(chǎn)物是Mn₃O₄、含硫化合物、水，依據(jù)化合價的升降相同，原子守恒書寫化學方程式；
解答：解：（一）（1）流程發(fā)生的反應是二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉，亞硫酸鈉和氫氧化鈣反應生成亞硫酸鈣，亞硫酸鈣被氧氣氧化為硫酸鈣，化學式為：CaSO₄；
故答案為：CaSO₄；
（2）將第一步中的濃苛性鈉溶液換成同溫度下飽和Ca（OH）₂溶液直接制得產(chǎn)品CaSO₃，由于氫氧化鈣溶解度小對二氧化硫吸收不完全，所以不可以；
故答案為：不可以   Ca（OH）₂在水中溶解度較小，c（OH^-）太低，吸收效率不高；
（二）（1）生產(chǎn)中提高MnO₂礦浸出率的措施除了將礦石粉碎，也可以進行充分攪拌、適當提高體系溫度等措施；故答案為：充分攪拌、適當提高體系溫度等；
（2）除鐵發(fā)生的反應是利用鐵離子在PH=6.5時全部沉淀除去，三價鐵離子水解生成氫氧化鐵和氫離子，加入碳酸鈣會和氫離子反應，使PH升高到6.5，所以反應的離子反應方程式為：2Fe³⁺+3H₂O+3CaCO₃=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑+3Ca²⁺；或 Fe³⁺+3H₂O  Fe（OH）₃+3H⁺； 2H⁺+CaCO₃=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
故答案為：2Fe³⁺+3H₂O+3CaCO₃=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑+3Ca²⁺；或 Fe³⁺+3H₂O  Fe（OH）₃+3H⁺； 2H⁺+CaCO₃=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（3）操作I是依據(jù)流程得到硫酸錳溶液中得到溶質晶體，采取的措施是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶；故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶；
（4）MnSO₄?H₂O在1150℃高溫下易分解，產(chǎn)物是Mn₃O₄、含硫化合物、水，在該條件下硫酸錳晶體分解反應的化學方程式依據(jù)氧化還原反應的化合價升降相同，結合原子守恒分析判斷寫出化學方程式為：依據(jù)電子守恒可知，3MnSO₄?H₂O～Mn₃O₄～2e^-；     3MnSO₄?H₂O～SO₂～6e-；  所以生成的硫的化合物是二氧化硫和三氧化硫，依據(jù)原子守恒配平化學方程式為：3MnSO₄?H₂OMn₃O₄+SO₂↑+2SO₃↑+3H₂O；
故答案為：3MnSO₄?H₂OMn₃O₄+SO₂↑+2SO₃↑+3H₂O；
點評：本題考查了物質制備的流程分析，離子方程式的書寫，氧化還原反應的電子守恒的方法應用，注意流程中的實驗操作判斷和產(chǎn)物的分析是根據(jù)，難度中等．