Question

接觸法制硫酸排放的尾氣中含少量的二氧化硫，為防止污染大氣，在排 放前要進行綜合利用。

（1）某硫酸廠每天排放的10000m³尾氣中含0.2％（體積分數(shù)）的SO₂。問：用氫氧 化鈉溶液、石灰及氧氣處理后，假設(shè)硫元素不損失，理論上可得到多少千克石膏（CaSO₄·2H₂O）?（2）如果將一定體積的尾氣通入100mL 2mo1·L^－1的氫氧化鈉溶液使其完全反應(yīng)，經(jīng) 測定所得溶液16.7g溶質(zhì)。試分析該溶液的成分，并計算確定各成分的物質(zhì)的量。

（3）工廠在尾氣處理制石膏的過程中，中間產(chǎn)物是亞硫酸氫鈉。調(diào)節(jié)尾氣排放的流量，以取得二氧化硫與氫氧化鈉物質(zhì)的量的最佳比值，從而提高亞硫酸氫鈉的產(chǎn)量。現(xiàn)設(shè) n（SO₂）/n（NaOH）、n（NaHSO₃）分別表示二氧化硫、氫氧化鈉和亞硫酸氫鈉的物 質(zhì)的量，且n（SO₂）/n（NaOH）＝X，試寫出X在不同取值范圍時，n（NaHSO₃）、 n（SO₃）、n（NaOH）間的關(guān)系式。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）153.6 kg  （2）n（NaHSO3）＝0.1mol，n（Na2SO3）＝0.05mol （3） x＝n（SO2）/n（NaOH）                            n（NaHSO3） x≤1/2                                                         0 1/2＜x＜1                                                    n（NaHSO3）＝2n（SO2）－n（NaOH） x≥1                                                            n（NaHSO3）＝n（NaOH） 解析：（1）利用關(guān)系式可使問題簡化： SO3      CaSO4·2H2O 22.4 m3      172 kg104m3×0.2％ xx＝153.6 kg。 （2）利用極值法得到兩個極值，進而判斷溶質(zhì)的組成。若溶液中溶質(zhì)全為Na2SO3，由SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O得m（Na2SO3）＝123.6g。若溶液中溶質(zhì)全為NaHSO3?  ，由SO2＋NaOH=NaHSO3得m（NaHSO3）＝20.8 g。今20.8g＞16.7g＞12.6g，該溶液成分為Na2SO3和NaHSO3。 n（NaHSO3）＝0.1mol， n（Na2SO3）＝0.05mol。