Question

硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。

(1)工业制硫酸铜的方法很多。

①方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反应的化学方程式是_______。

②方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜，生产的主要过程如下图所示：

稀硫酸和氧化铁反应的离子方程式是_________；铜和上述反应得到的物质反应的离子方程式是_________；向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是_________；分离蓝色滤液和红褐色沉淀的实验操作是_________。

(2)氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，同时制得硫酸铵。主要的工艺流程如下图所示：

①吸收塔中发生反应的化学方程式是_________。

②检验硫酸铵中的NH₄⁺的离子方程式是_________。

Answer

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O 过滤 4NH3·H2O+2SO2+O2=2(NH4)2SO4+2H2O NH4++OH-NH3↑+H2O

【解析】

(1)①铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓)═CuSO4+SO2↑+2H2O；故答案为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；

②依据流程转化图分析，铜需要硫酸和氧化铁反应生成的铁离子溶解生成铜离子，再通入空气氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液pH使铁离子沉淀除去，得到硫酸铜溶液；加热蒸发浓缩结晶得到硫酸铜晶体；反应的离子方程式为：Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+(或Fe2O3+Cu+6H+═3H2O+2Fe2++Cu2+)；通入空气的作用是氧气氧化亚铁离子为铁离子的反应，反应离子方程式为：4Fe2++4H++O2═4Fe3++2H2O；过滤可以分离蓝色滤液和红褐色沉淀，故答案为：Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+；4Fe2++4H++O2═4Fe3++2H2O；过滤；

(2)①依据流程图分析，吸收塔中发生反应是二氧化硫、一水合氧气反应生成硫酸铵和水，反应的化学方程式为：4NH3∙H2O+2SO2+O2═2(NH4)2SO4+2H2O；故答案为：4NH3∙H2O+2SO2+O2═2(NH4)2SO4+2H2O；

②检验硫酸铵中的NH4+，可以加入氢氧化钠溶液加热转化为氨气检验，离子方程式为NH4++OH-NH3↑+H2O，故答案为：NH4++OH-NH3↑+H2O。