Question

硫酸的工業制備是一個重要的化工生產過程，但在生產過程中會產生大量污染，需要在生產工藝中考慮到綠色工藝。
I尾氣的吸收和綜合利用。
以工業制硫酸的尾氣、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。合成路線如下：

（1）反應III中氧化劑與還原劑的物質的量之比為            。
（2）反應Ⅳ的化學方程式為                      。
（3）反應V在25℃、40%的乙二醇溶液中進行，該反應能順利進行的原因為           。
Ⅱ催化劑的回收利用。
SO₂的催化氧化所使用的催化劑為V₂O₅，實際生產中，催化劑在使用一段時間后，會含有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大，進一步處理時會增加____       的用量。
（5）浸取還原過程的產物之一是VOSO₄，反應的化學方程式為                  。
氧化過程的化學方程式為KClO₃+6VOSO₄+3H₂SO₄= 2(VO)₂(SO₄)₃+KCl+3H₂O；若兩步所用試劑Na₂SO₃與KC1O₃的物質的量之比為12：7，則該催化劑中V₂O₅、VOSO₄的物質的量之比為               。

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。

試題分析：（1）反應III的化學方程式為：CaSO₄+4CCaS+4CO↑．在該反應中CaSO₄作氧化劑，C作還原劑，它們的物質的量的比為1︰4 。（2）由框圖中的信息可知反應Ⅳ的化學方程式為NH₄HCO₃+NH₃+CaSO₄=CaCO₃↓+(NH₄)₂SO₄。（3）反應V在25℃、40%的乙二醇溶液中進行，該反應能順利進行的原因為K₂SO₄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大，為中和硫酸消耗的氨水就會增多。所以進一步處理時會增加NH₃?H₂O的用量。（5）浸取還原過程的產物之一是VOSO₄，反應的化學方程式為Na₂SO₃+V₂O₅+2H₂SO₄= 2VOSO₄ +Na₂SO₄+2H₂O。氧化過程的化學方程式為KClO₃+6VOSO₄+3H₂SO₄= 2(VO)₂(SO₄)₃+KCl+3H₂O；若兩步所用試劑Na₂SO₃與KC1O₃的物質的量之比為12：7，則該催化劑中V₂O₅、VOSO₄的物質的量之比為12:(7×6-12×2)=2:3．