Question

為防止工業制硫酸排放的尾氣中的SO₂污染大氣，在排放前設法進行綜合利用。

(1)某硫酸廠每天排放的1000 m³尾氣中含0.2%(體積分數)的SO₂，問用NaOH溶液、生石灰及O₂處理后，假設硫元素不損失，理論上可以得到多少千克的石膏(CaSO₄·2H₂O)?

(2)如果將一定體積的尾氣通入100 mL 2 mol/L的NaOH溶液中使其完全反應，經測定所得溶液含16.7 g溶質。試分析該溶液的成分，并計算確定各成分的物質的量。

 

Answer 1

【答案】

(1)15.36 kg   (2)n(Na₂SO₃)＝0.05 mol；n(NaHSO₃)＝0.1 mol

【解析】

試題分析：（1）尾氣中SO₂的體積是1000 m³×0.2%＝2 m³＝2000L

則根據S原子守恒可知

SO₂        ～      CaSO₄·2H₂O

22.4L             172g

2000L            m

解得m＝15357.1g＝15.36kg

（2）氫氧化鈉的物質的量0.1L×2 mol/L＝0.2mol

質量是0.2mol×40g/mol＝8.0g

如果全部生成亞硫酸鈉，則質量是0.1mol×126g/mol＝12.6g

如果全部生成亞硫酸氫鈉，則質量是0.2mol×104g/mol＝20.8g

這說明溶質是亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的混合物

設亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的物質的量分別是x和y

則2x＋y＝0.2mol、126g/mol×x＋104g/mol×y＝16.7g

解得x＝0.05mol、y＝0.1mol

考點：考查SO₂尾氣處理的有關計算

點評：該題是中等難度的試題，試題基礎性強，側重考查學生分析問題、解決問題的能力。該題有利于培養學生的邏輯思維能力和發散思維能力，也有利于培養學生的規范答題能力。