Question

以硫酸工业产生的SO₂尾气和氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵为原料可以合成硫化钙、硫酸铵、亚硫酸铵等物质，生产流程如下：

(1)反应1的化学方程式为________________；

(2)反应2中用足量氨水吸收SO₂，该反应的离子方程式为___________________；

(3)为充分利用副产品CO，有人提出以熔融K₂CO₃为电解质，设计成CO燃料电池以减少对环境的污染。该燃料电池负极的电极反应式为______________；

(4)整个合成路线中可以循环利用的物质是_____________；

(5)(NH₄)₂SO₃溶液可用于电厂产生的烟道气的脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥， 形成共生系统。计算10.00L 2.00mol/L的(NH₄)₂SO₃溶液可以处理标准状况下NO气体的体积(写出计算过程)_______________。

Answer

2CaCO3+O2+2SO2===2CaSO4+2CO2 2NH3‧H2O+SO2==++H2O CO-2e-+===2CO2 CaCO3 448L

【解析】

反应1中二氧化硫与碳酸钙、空气中的氧气反应生成硫酸钙，硫元素化合价发生变化，故发生氧化还原反应；反应2中二氧化硫与一水合氨反应生成亚硫酸铵；反应3中硫酸钙与过量焦炭发生氧化还原反应生成硫化钙和一氧化碳，反应方程式为CaSO4+4C=CaS+4CO↑；反应4中硫酸钙与碳酸氢铵、氨水反应生成硫酸铵和碳酸钙，反应方程式为CaSO4+NH4HCO3+NH3H2O=CaCO3+(NH4)2SO4。

(1)反应1中碳酸钙、二氧化硫和氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳，方程式为2CaCO3+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2。
(2)反应2中用足量氨水吸收SO2，反应生成亚硫酸铵，故该反应的离子方程式为2NH3‧H2O+SO2==++H2O。

(3)燃料电池中CO通入负极发生氧化反应，碳元素失电子，化合价升高生成碳酸根离子，则负极电极反应式为CO-2e-+===2CO2。

(4)反应1中碳酸钙作为反应物，而反应4中又生成碳酸钙，故碳酸钙可以循环利用。

(5)（NH4）2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统，故一氧化氮与亚硫酸铵反应，生成硫酸铵，本身被还原为氮气，由原子守恒可知化学方程式为2（NH4）2SO3+2NO=2（NH4）2SO4+N2，10.00L 2.00mol/L的(NH4)2SO3溶液中，n[(NH4)2SO3]= 10.00L2.00mol/L=20mol，n[(NH4)2SO3]：n(NO)=1:1，则n(NO)=20mol，则标准状况下NO气体的体积V=20mol22.4L/mol=448L。