Question

6．某火力发电厂使用的燃料煤中硫的质量分数为0.32%．该电厂每天要燃烧这种煤200t，请通过计算回答：
（1）如果煤中的硫全部转化为SO₂，该电厂每天燃烧产生SO₂多少升（标准状况）？
（2）将SO₂用“钙基固硫法”处理可以“变废为宝”：SO₂$\stackrel{CaO}{→}$CaSO₃$\stackrel{O_{2}}{→}$CaSO₄
假设转化过程的损失可以忽略不计，计算该电厂每天用“钙基固硫法”处理产生的SO₂，可获得纯度为85%的CaSO₄多少吨？

Answer 1

分析 （1）求出煤炭中含有的硫的质量和物质的量，设硫燃烧时生成的二氧化硫的物质的量为xmol，根据方程式S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂计算；
（2）求出二氧化硫的物质的量，然后根据SO₂$\stackrel{CaO}{→}$CaSO₃$\stackrel{O_{2}}{→}$CaSO₄可知：SO₂～CaSO₄，设生成CaSO₄的物质的量为ymol，据此可求出CaSO₄的物质的量，然后根据=nM求出质量．

解答 解：（1）200t煤炭中含有的硫的质量m=200t×0.32%=0.64t=6.4×10⁵g，物质的量n=$\frac{6.4g×1{0}^{5}g}{32g/mol}$=2×10⁴mol，设硫燃烧时生成的二氧化硫的物质的量为xmol，根据方程式S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂可知：S+O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$   SO₂
                                         1                   1
                             2×10⁴mol                      xmol
可得：$\frac{1}{2×1{0}^{4}mol}=\frac{1}{xmol}$
x=2×10⁴mol   
在标况下的体积V=nVm=2×10⁴mol×22.4L/mol=4.48×10⁵L．
答：该电厂每天燃烧产生SO₂4.48×10⁵L；                                   
（2）该电厂每天生成的二氧化硫的物质的量为2×10⁴mol，而根据SO₂$\stackrel{CaO}{→}$CaSO₃$\stackrel{O_{2}}{→}$CaSO₄可知：SO₂～CaSO₄，设生成CaSO₄的物质的量为ymol，故有：
        SO₂ ～CaSO₄
         1                     1
     2×10⁴mol            ymol
则有：$\frac{1}{2×1{0}^{4}mol}=\frac{1}{ymol}$
解得y=2×10⁴mol   
故所得的CaSO₄的质量m=nM=2×10⁴mol×136g/mol=2.72×10⁶g=2.72t
可获得纯度为85%的CaSO₄的质量m=$\frac{2.72t}{85%}$=3.2t．
答：可获得纯度为85%的CaSO₄的质量为3.20t．

点评 本题考查化学方程式计算，注意利用守恒法计算，难度不大，旨在考查学生对基础知识的巩固．