Question

硫酸的工業(yè)制備是一個(gè)重要的化工生產(chǎn)過(guò)程，但在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量污染，需要在生產(chǎn)工藝中考慮到綠色工藝。
I尾氣的吸收和綜合利用。
以工業(yè)制硫酸的尾氣、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氯銨和KCI為原料可以合成硫化鈣、硫酸鉀、亞硫酸銨等物質(zhì)。合成路線如下：

（1）反應(yīng)III中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為            。
（2）反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式為                      。
（3）反應(yīng)V在25℃、40%的乙二醇溶液中進(jìn)行，該反應(yīng)能順利進(jìn)行的原因?yàn)?u>           。
Ⅱ催化劑的回收利用。
SO₂的催化氧化所使用的催化劑為V₂O₅，實(shí)際生產(chǎn)中，催化劑在使用一段時(shí)間后，會(huì)含有V₂O₅、VOSO₄和SiO₂等，其中VOSO₄。能溶于水。回收V₂O₅，的主要流程如下：

（4）若反萃取使用的硫酸用量過(guò)大，進(jìn)一步處理時(shí)會(huì)增加____       的用量。
（5）浸取還原過(guò)程的產(chǎn)物之一是VOSO₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為                  。
氧化過(guò)程的化學(xué)方程式為KClO₃+6VOSO₄+3H₂SO₄= 2(VO)₂(SO₄)₃+KCl+3H₂O；若兩步所用試劑Na₂SO₃與KC1O₃的物質(zhì)的量之比為12：7，則該催化劑中V₂O₅、VOSO₄的物質(zhì)的量之比為               。

Answer 1

（1）1︰4
（2）NH₄HCO₃+NH₃+CaSO₄=CaCO₃↓+(NH₄)₂SO₄
（3）K₂SO₄在40%的乙二醇溶液中溶解度更小
（4）NH₃?H₂O
（5）Na₂SO₃+V₂O₅+2H₂SO₄= 2VOSO₄ +Na₂SO₄+2H₂O ，  2︰3。

解析試題分析：（1）反應(yīng)III的化學(xué)方程式為：CaSO₄+4CCaS+4CO↑．在該反應(yīng)中CaSO₄作氧化劑，C作還原劑，它們的物質(zhì)的量的比為1︰4 。（2）由框圖中的信息可知反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式為NH₄HCO₃+NH₃+CaSO₄=CaCO₃↓+(NH₄)₂SO₄。（3）反應(yīng)V在25℃、40%的乙二醇溶液中進(jìn)行，該反應(yīng)能順利進(jìn)行的原因?yàn)镵₂SO₄在40%的乙二醇溶液中溶解度更小。（4）若反萃取使用的硫酸用量過(guò)大，為中和硫酸消耗的氨水就會(huì)增多。所以進(jìn)一步處理時(shí)會(huì)增加NH₃?H₂O的用量。（5）浸取還原過(guò)程的產(chǎn)物之一是VOSO₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂SO₃+V₂O₅+2H₂SO₄= 2VOSO₄ +Na₂SO₄+2H₂O。氧化過(guò)程的化學(xué)方程式為KClO₃+6VOSO₄+3H₂SO₄= 2(VO)₂(SO₄)₃+KCl+3H₂O；若兩步所用試劑Na₂SO₃與KC1O₃的物質(zhì)的量之比為12：7，則該催化劑中V₂O₅、VOSO₄的物質(zhì)的量之比為12:(7×6-12×2)=2:3．
考點(diǎn)：考查化學(xué)工藝中涉及的氧化還原反應(yīng)的概念、性質(zhì)、方程式的書(shū)寫(xiě)、混合物的分離、試劑的使用及物質(zhì)的量的比有關(guān)計(jì)算的知識(shí)。