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    接触法制H2SO4的基本原理是：

        ①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

       

        ③SO3+H2O  H2SO4

        其中排放的尾气含少量SO2，为防止污染大气，在排放前应设法进行综合利用。

        (1)某硫酸厂每天排放10000m3(换算成标准状况下体积)尾气中含0.2%(体积分数)的SO2，问用NaOH溶液、石灰及氧气处理后，假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏(CaSO4·2H2O)？

        (2)如果将一定体积的尾气通入100mL2mol·L-1的NaOH溶液使其完全反应，经测定所得溶液含16.7g溶质。试分析溶液的成分，并计算各成分的物质的量。

        (3)工厂在尾气处理制石膏的过程中，中间产物是NaHSO3，调节尾气排放的流量，以取得SO2和NaOH间物质的量的最佳比值，从而提高NaHSO3的产量。现设n(SO2)、n(NaOH)、n(NaHSO3)分别表示SO2、NaOH、NaHSO3的物质的量，且=x,试写出x在不同取值范围时，n(NaHSO3)的值或n(NaHSO3)与n(SO2)、n(NaOH)间的关系式。

    x=n(SO2)/n(NaOH)

    n(NaHSO3)

     

     

     

     

     

     

        提示：该题取材于接触法制硫酸的过程中对废气SO2的处理，即消除了SO2对空气的污染，又使SO2得到综合利用。该题在能力要求上有一定的深度和坡度。第(1)步考查多步反应的计算，所发生的一系列反应较为复杂，但根据S元素守恒找出关系式，即可得出答案。第(2)步涉及平行反应中混合物的计算。反应方程式为2NaOH+SO2  Na2SO3+H2O;NaOH+SO2  NaHSO3。根据题给条件，对上述反应运用极值假设法进行分析讨论。第(3)步考查计算题中范围讨论的基础知识，以及过量问题和平行反应的计算。

    解析：(1)设得CaSO4·2H2O的质量为y。

        根据S元素守恒有：

              SO2      ～      CaSO4·2H2O

              22.4L                 172g

        104×103×0.2%L?     y

        y=153.6kg

         (2)若溶质全为Na2SO3，则反应为

        2NaOH+SO2  Na2SO3+H2O   

        若溶质全为NaHSO3，则根据反应

        NaOH+SO2  NaHSO3

        m(NaHSO3)=104g·mol-1×2×0.1mol=20.8g

        由于20.8＞16.7＞12.6,所以溶质为Na2SO3和NaHSO3的混合液。

        设混合物中NaHSO3的物质的量为m,Na2SO3的物质的量为n。

        解法一：

       

        解之，得：m=0.1mol,?n=0.05mol

        解法二：用配平方程式计算

        (2n+m)NaOH+(m+n)SO2  nNa2SO3+mNaHSO3+nH2O

        则有

       

        m=0.1mol    n=0.05mol

         (3)SO2通入NaOH溶液时可能发生的反应为

        2NaOH+SO2  Na2SO3+H2O(Ⅰ)

        NaOH+SO2  NaHSO3(Ⅱ)

        ①当x=≤时，反应按(Ⅰ)式进行，SO2全部反应，生成物皆为Na2SO3,故n(NaHSO3)=0。

        ②当x=≥1时，反应按(Ⅱ)式进行，NaOH全部反应，生成物全是NaHSO3，有n(NaHSO3)=n(NaOH)。

        ③当＜x＜1时，(Ⅰ)(Ⅱ)两个反应平行进行，NaOH与SO2两物质均耗尽，生成NaHSO3和Na2SO3的混合物。〔由(2)步的分析可有〕

        n(NaHSO3)+2n(Na2SO3)=n(NaOH)    (Na+守恒)

        n(Na2SO3)+n(NaHSO3)=n(SO2)        (S守恒)

        解之,得n(NaHSO3)=2n(SO2)-n(NaOH)

    答案：

        


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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列说法不正确的是（    ）

    A.硫酸厂应建在靠近原料产地的地区

    B.接触法制H2SO4的主要步骤是造气、接触氧化和SO3的吸收

    C.由于常压下SO2转化为SO3的转化率很高，所以SO2接触氧化时不需要采取高压的反应条件

    D.工业三废的综合利用不仅能减少污染还可获得有用的副产品

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    硫酸是极其重要的化工原料，在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制取硫酸，主要的原料是硫铁矿和空气，接触法制H2SO4的生产过程大致可分为三个阶段：二氧化硫的制取和净化；二氧化硫转化为三氧化硫；三氧化硫的吸收和硫酸的生成。为了防止环境污染并对尾气进行综合利用，硫酸厂用氨水吸收尾气的SO2、SO3等气体，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO2及（NH4）2SO4、NH4HSO4固体。为了测定上述（NH4）2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成，现称取该样品四份，分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00 mL，加热至120 ℃左右，使氨气全部逸出［（NH4）2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200 ℃］。测得有关的数据如下（标况）：

    实验

    序号样品的质量/g

    NaOH溶液的体积/mL

    氨气的体积/L

    1

    3.62

    50.00

    0.896

    2

    7.24

    50.00

    1.792

    3

    10.86

    50.00

    2.016

    4

    14.48

    50.00

    1.568

    (1)由1组数据直接推测，1.81 g样品进行同样实验时，生成氨气的体积（标况）为________ L。

    （2）试计算该混合物中（NH4）2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为___________。

    （3）求所有NaOH溶液的物质的量浓度为___________ mol·L-1。

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列说法不正确的是（    ）

    A.硫酸厂应建在靠近原料产地的地区

    B.接触法制H2SO4的主要步骤是造气、接触氧化和SO3的吸收

    C.由于常压下SO2转化为SO3的转化率很高，所以SO2接触氧化时不需要采取高压的反应条件

    D.工业三废的综合利用不仅能减少污染还可获得有用的副产品

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    接触法制H2SO4的基本原理是：

        ①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

        ②2SO2+O2  2SO3

        ③SO3+H2O  H2SO4

        其中排放的尾气含少量SO2，为防止污染大气，在排放前应设法进行综合利用。

        （1）某硫酸厂每天排放10000m3（换算成标准状况下体积）尾气中含0.2%（体积分数）的SO2，问用NaOH溶液、石灰及氧气处理后，假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏（CaSO4·2H2O）？

        （2）如果将一定体积的尾气通入100mL2mol·L-1的NaOH溶液使其完全反应，经测定所得溶液含16.7g溶质。试分析溶液的成分，并计算各成分的物质的量。

        （3）工厂在尾气处理制石膏的过程中，中间产物是NaHSO3，调节尾气排放的流量，以取得SO2和NaOH间物质的量的最佳比值，从而提高NaHSO3的产量。现设n（SO2）、n（NaOH）、n（NaHSO3）分别表示SO2、NaOH、NaHSO3的物质的量，且=x,试写出x在不同取值范围时，n（NaHSO3）的值或n（NaHSO3）与n（SO2）、n（NaOH）间的关系式。

    x=n（SO2）/n（NaOH）

    n（NaHSO3）

        提示：该题取材于接触法制硫酸的过程中对废气SO2的处理，即消除了SO2对空气的污染，又使SO2得到综合利用。该题在能力要求上有一定的深度和坡度。第（1）步考查多步反应的计算，所发生的一系列反应较为复杂，但根据S元素守恒找出关系式，即可得出答案。第（2）步涉及平行反应中混合物的计算。反应方程式为2NaOH+SO2  Na2SO3+H2O;NaOH+SO2  aHSO3。根据题给条件，对上述反应运用极值假设法进行分析讨论。第（3）步考查计算题中范围讨论的基础知识，以及过量问题和平行反应的计算。

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