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                                  

                                    

                                    

                                    

 

答案:
解析:

(1)153.6kg

(2)NaHSO3:0.1mol;Na2SO3:0.05mol。

(3)

                                                     

                                                             0

                                                       

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

解得

(3)2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3

NaOH+SO2=NaHSO3

当x=时,

发生①式反应,无NaHSO3生成。

当x=时,

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。

当时,

发生①②式反应,生成NaHSO3=

 


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