题目内容
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,在排放前设法进行综合利用。
(1)某硫酸厂每天排放的1万米3尾气中含0.2%(体积百分数)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kg石膏(CaSO4×2H2O )。
(2)如果将一定体积的尾气通入100mL 2mol/L的氢氧化钠溶液使其完全反应,经测定所得溶液含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间物质的量的最佳比值,从而提高亚硫酸氢钠的产量。
现设
,nNaOH,
分别表示二氧化硫、氢氧化钠和亚硫酸氢钠的物质的量,且
,试写出X在不同取值范围时,n(NaHSO3)的值或n(NaHSO3)与n(SO2),nNaOH间的关系式。
X ![]()
解析:
(1)153.6kg (2)NaHSO3:0.1mol;Na2SO3:0.05mol。 (3)
X³1 解答过程为: (1)SO2~CaSO4×2H2O 64 172 104´0.20% x x=153.6(kg ) (2)若溶液中溶质全为Na2SO3。SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O得12.6g若溶液中溶质全为NaHSO3SO2+NaOH=NaHSO3得20.8g今20.8>16.7>12.6,该溶液成分为Na2SO3和NaHSO3。 设Na2SO3 xmol,NaHSO3 ymol
(3)2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 NaOH+SO2=NaHSO3 当x= 发生①式反应,无NaHSO3生成。 当x= 发生③式反应,SO2过量或恰好完全反应,以NaOH的量计算NaHSO3的量。 当 发生①②式反应,生成NaHSO3=
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实验序号 | 样品的质量/g | NaOH溶液的体积/mL | 氨气的体积/L |
Ⅰ | 7.4 | 40.00 | 1.68 |
Ⅱ | 14.8 | 40.00 | 3.36 |
Ⅲ | 22.2 | 40.00 | 1.12 |
Ⅳ | 37.0 | 40.00 | 0.00 |
(1)实验过程中有关反应的离子方程式为:________________________________。
(2)由Ⅰ组数据直接推测:标准状况下用3.7 g样品进行同样实验时,生成氨气的体积为________L。
(3)试计算该混合物中的(NH4)2SO4和NH4HSO4物质的量之比________。
(4)欲计算该NaOH溶液的物质的量浓度,应选择第________组数据,由此求得NaOH溶液的物质的量浓度为________。