13. 一种制备的工艺路线如图所示,反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间,反应Ⅲ需及时补加
以保持反应在pH=5条件下进行。常温下,
的电离平衡常数
。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B. 低温真空蒸发主要目的是防止被氧化
C. 溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元吸收气体Ⅰ
D. 若产量不变,参与反应Ⅲ的X与
物质的量之比
增大时,需补加
的量减少
【答案】CD
【解析】
【分析】铜和浓硫酸反应(反应Ⅰ)生成二氧化硫气体(气体Ⅰ)和硫酸铜,生成的二氧化硫气体与碳酸钠反应(反应Ⅱ),所得溶液pH在3~4之间,溶液显酸性,根据的电离平衡常数
,可知
溶液显酸性(电离大于水解),则反应Ⅱ所得溶液成分是
,调节溶液pH值至11,使
转化为Na2SO3,低温真空蒸发(防止Na2SO3被氧化),故固液分离得到Na2SO3晶体和Na2SO3溶液,Na2SO3和CuSO4反应的离子方程式是
+2Cu2++2H2O=
+ Cu2O+4H+,反应过程中酸性越来越强,使Na2SO3转化成SO2气体,总反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3=
Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4,需及时补加
以保持反应在pH=5条件下进行,据此分析解答。
【详解】A.反应Ⅰ是铜和浓硫酸反应,生成二氧化硫,是氧化还原反应,反应Ⅱ是SO2和碳酸钠溶液反应,生成、水和二氧化碳,是非氧化还原反应,反应Ⅲ是Na2SO3和CuSO4反应生成Cu2O,是氧化还原反应,故A错误;
B.低温真空蒸发主要目的是防止被氧化,而不是
,故B错误;
C.经分析溶液Y的成分是Na2SO3溶液,可循环用于反应Ⅱ的操作单元吸收SO2气体(气体Ⅰ),故C正确;
D.制取总反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3= Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4,化合物X是指Na2SO3,若
产量不变,增大
比,多的Na2SO3会消耗氢离子,用于控制pH值,可减少
的量,故D正确;
答案CD。
编辑:小徐