Question

工業(yè)上以硫鐵礦為原料制硫酸所產生的尾氣除了含有N₂、O₂外，還含有SO₂、微量的SO₃和酸霧．為了保護環(huán)境，同時提高硫酸工業(yè)的綜合經濟效益，應盡可能將尾氣中的SO₂轉化為有用的副產品．請按要求回答下列問題：
（1）將尾氣通入氨水中，能發(fā)生多個反應，寫出其中可能發(fā)生的兩個氧化還原反應的化學方程式：______、______．
（2）在尾氣與氨水反應所得到的高濃度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氫銨，此時溶液的溫度會自行降低，并析出晶體．
①導致溶液溫度降低的原因可能是______；
②析出的晶體可用于造紙工業(yè)，也可用于照相用顯影液的生產．已知該結晶水合物的相對分子質量為134，則其化學式為______；
③生產中往往需要向溶液中加入適量的對苯二酚等物質，其目的是______．
（3）能用于測定硫酸尾氣中SO₂含量的是______．（填字母）
A．NaOH溶液、酚酞試液
B．KMnO₄溶液、稀H₂SO₄
C．水、淀粉溶液　　
D．氨水、酚酞試液．

Answer 1

解：（1）將尾氣通入氨水中，尾氣中的SO₂與氨水反應，氨水少量時：SO₂+NH₃?H₂O=NH₄HSO₃；氨水過量時：SO₂+2NH₃?H₂O=（NH₄）₂SO₃+H₂O，生成的鹽中硫的化合價為+4價，遇氧化劑氧氣能升高到+6價．故答案為：2（NH₄）₂SO₃+O₂═2（NH₄）₂SO₄；2NH₄HSO₃+O₂═2NH₄HSO₄；
（2）①氨水電離吸熱，或碳酸氫銨發(fā)生水解吸熱，溶液的溫度會自行降低，并析出晶體．故答案為：反應吸熱；
②在尾氣與氨水反應所得到的高濃度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氫銨，氨水過量，如果生成NH₄HSO₃，它將與碳酸氫銨反應，因為亞硫酸的酸性比碳酸強．故該結晶水合物為（NH₄）₂SO₃帶若干結晶水，（NH₄）₂SO₃的式量為116．已知該結晶水合物的相對分子質量為134．故答案為：（NH₄）₂SO₃?H₂O；
③對苯二酚具有還原性，空氣中的氧氣具有氧化性，亞硫酸氨中+4價的硫具有還原性．故答案為：防止亞硫酸銨被氧化；
（3）KMnO₄溶液、稀H₂SO₄ 與二氧化硫反應的方程式為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+4H⁺+5SO₄^2-，碘與二氧化硫發(fā)生氧化還原的方程式為：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，碘消耗完，淀粉因沒有碘單質不再顯藍色．故答案為：BC．
分析：（1）二氧化硫中的硫為+4價，具有還原性，空氣中的氧氣具有氧化性；
（2）按一定比例加入氨水或碳酸氫銨，此時溶液的溫度會自行降低，并析出晶體，可能由于氨水的電離吸熱，氨鹽溶于水后，與水發(fā)生反應，水解是吸熱反應，析出的晶體為（NH₄）₂SO₃、NH₄HSO₃兩種中的一種帶若干結晶水，亞硫酸氨中的硫為+4價，易被空氣中的氧氣氧化；
（3）KMnO₄溶液、稀H₂SO₄ 能氧化二氧化硫，且紫色的KMnO₄溶液褪色，碘與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應，淀粉遇碘顯藍色．
點評：該題考查的知識點較多，需掌握二氧化硫的還原性，并能運用氧化還原的原理分析有關反應．