Question

二氧化硫是硫的重要化合物，在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。二氧化硫有毒，并且是形成酸雨的主要?dú)怏w。無論是實(shí)驗(yàn)室制備還是工業(yè)生產(chǎn)，二氧化硫尾氣吸收或煙氣脫硫都非常重要。

完成下列填空：

40.實(shí)驗(yàn)室可用銅和濃硫酸加熱或硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫。

如果用硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫，并希望能控制反應(yīng)速度，上圖中可選用的發(fā)生裝置是          （填寫字母）。

41.若用硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）二氧化硫，至少需要稱取亞硫酸鈉

       g（保留一位小數(shù)）；如果已有40%亞硫酸鈉（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），被氧化成硫酸鈉，則至少需稱取該亞硫酸鈉        g （保留一位小數(shù)）。

42.實(shí)驗(yàn)室二氧化硫尾氣吸收與工業(yè)煙氣脫硫的化學(xué)原理相通。石灰-石膏法和堿法是常用的煙氣脫硫法。

石灰-石膏法的吸收反應(yīng)為SO₂+Ca(OH)₂→CaSO₃↓+H₂O。吸收產(chǎn)物亞硫酸鈣由管道輸送至氧化塔氧化，反應(yīng)為2CaSO₃+O₂+4H₂O→2CaSO₄·2H₂O。其流程如下圖：

堿法的吸收反應(yīng)為SO₂+2NaOH→Na₂SO₃+H₂O。堿法的特點(diǎn)是氫氧化鈉堿性強(qiáng)、吸收快、效率高。其流程如下圖：

已知：

試劑	Ca(OH)2	NaOH
價(jià)格（元/kg）	0.36	2.9
吸收SO2的成本（元/mol）	0.027	0.232

石灰-石膏法和堿法吸收二氧化硫的化學(xué)原理相同之處是                      。和堿法相比，石灰-石膏法的優(yōu)點(diǎn)是                  ，缺點(diǎn)是                  。

43.在石灰-石膏法和堿法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)改進(jìn)的、能實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)的煙氣脫硫方案（用流程圖表示）。

Answer 1

【答案】40.ae41.18.9 ，33.1

42.酸性氧化與堿的反應(yīng)。結(jié)果便宜，成本低；吸收慢，效率低。

43、【解析】用硫酸和亞硫酸納反應(yīng)制取二氧化硫利用固液不加熱制取氣體裝置，因此，選ae

設(shè)含40%的亞硫酸鈉的樣品質(zhì)量為100g，則生成硫酸鈉的質(zhì)量為45.1g，則這時(shí)亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（100-40）/100-40+45.1=57.1%,則至少需稱取該亞硫酸鈉18.9/57.1%=33.1g。由于石灰的堿性比氫氧化鈉弱，吸收SO2的速率慢、效率低，但吸收成本比氫氧化鈉低的多。

【考點(diǎn)定位】本題以二氧化硫煙氣處理為情景考查裝置選擇、計(jì)算、成本核算、方案設(shè)計(jì)及分析問題解決問題的能力。