Question

(18分)自然界中化合态硫主要以FeS₂（黄铁矿）、CuFeS₂（黄铜矿）等矿物形式存在。用黄铜矿炼铜的总反应为：。

（1）该反应中_______元素被还原，如果在反应中生成1molCu，转移电子数为____（用N_A表示阿伏加德罗常数）。

（2）上述产生的SO₂是一种大气污染物，不能直接排放到大气中，目前工业上常用的处理方法有多种。

I、用氨水将SO₂转化为NH₄HSO₃，再氧化成(NH₄)₂SO₄

①写出上述转化中生成NH₄HSO₃的化学方程式_______（用一个方程式表示）若想提高该过程中SO₂的除去速率，可采取的措施为_______（填序号）

A．增大氨水浓度          

B．升高反应温度

C．使气体与氨水充分接触   

D．通入空气使HSO₃^－转化为SO₄^2－

②25℃时0.lmol·L^—1 (NH₄)₂SO₄溶液的pH=5，其原因是_______（用离子方程式表示），若水解常数用K_b表示，则该溶液中铵根离子的水解常数K_b约为______________．

Ⅱ、“钠碱法”：用NaOH溶液作吸收剂吸收SO₂

③当n(NaOH)：n(SO₂)=_______时，吸收SO₂的成本最低，所得吸收液中各离子浓度大小关系是_______，向吸收液中加入NaOH可得到_______。

Answer

（1）Cu、O，12NA。

（2）①SO2+NH3+H2O NH4HSO3； AC。

②5×10—10。

③1:1， c(Na＋)＞c(HSO3—) ＞c(H＋)＞c(SO32—) ＞c(OH－)， Na2SO3。

【解析】

试题分析：（1）反应中铜元素的化合价由+2价降为0价，氧元素的化合价由0价降为—2价，化合价降低被还原，Cu、O元素被还原，转移的电子数为24，如果在反应中生成1molCu，转移电子数为12NA。（2） I、①用氨水将SO2转化为NH4HSO3的化学方程式为SO2+NH3+H2O NH4HSO3；若想提高该过程中SO2的除去速率，可采取的措施为增大氨水浓度，使气体与氨水充分接触，选AC。 ②25℃时0.lmol·L—1 (NH4)2SO4溶液的pH=5，其原因是NH4＋ +H2ONH3·H2O+H＋，该溶液中铵根离子的水解常数Kb=[ NH3·H2O][ H＋]/[ NH4＋]=10—5×10—5/0.2=5×10—10。 Ⅱ、“钠碱法”：用NaOH溶液作吸收剂吸收SO2 ③当n(NaOH)：n(SO2)=1:1时，消耗的氢氧化钠的物质的量最少，吸收SO2的成本最低，所得吸收液为亚硫酸氢钠溶液，溶液呈酸性，亚硫酸氢根的电离程度大于其水解程度，各离子浓度大小关系是c(Na＋)＞c(HSO3—) ＞c(H＋)＞c(SO32—) ＞c(OH－)，向吸收液中加入NaOH可得到Na2SO3。

考点：考查氧化还原反应，化学方程式的书写和盐类的水解等。