Question

接触法制硫酸排放的尾气中含少量的二氧化硫，为防止污染大气，在排 放前要进行综合利用。

（1）某硫酸厂每天排放的10000m³尾气中含0.2％（体积分数）的SO₂。问：用氢氧 化钠溶液、石灰及氧气处理后，假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏（CaSO₄·2H₂O）?（2）如果将一定体积的尾气通入100mL 2mo1·L^－1的氢氧化钠溶液使其完全反应，经 测定所得溶液16.7g溶质。试分析该溶液的成分，并计算确定各成分的物质的量。

（3）工厂在尾气处理制石膏的过程中，中间产物是亚硫酸氢钠。调节尾气排放的流量，以取得二氧化硫与氢氧化钠物质的量的最佳比值，从而提高亚硫酸氢钠的产量。现设 n（SO₂）/n（NaOH）、n（NaHSO₃）分别表示二氧化硫、氢氧化钠和亚硫酸氢钠的物 质的量，且n（SO₂）/n（NaOH）＝X，试写出X在不同取值范围时，n（NaHSO₃）、 n（SO₃）、n（NaOH）间的关系式。

 

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）利用关系式可使问题简化： SO3　　  CaSO4·2H2O 22.4 m3      172 kg104m3×0.2％ xx＝153.6 kg。 （2）利用极值法得到两个极值，进而判断溶质的组成。若溶液中溶质全为Na2SO3，由SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O得m（Na2SO3）＝123.6g。若溶液中溶质全为NaHSO3，由SO2＋NaOH=NaHSO3得m（NaHSO3）＝20.8 g。今20.8g＞16.7g＞12.6g，该溶液成分为Na2SO3和NaHSO3。 n（NaHSO3）＝0.1mol， n（Na2SO3）＝0.05mol。