Question

二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒，并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产，二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。

完成下列填空：

（1）实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。

如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，上图中可选用的发生装置

是          （填写字母）。

（2）若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3．36L（标准状况）二氧化硫，至少需要称取亚硫酸钠       g（保留一位小数）；如果已有4．0%亚硫酸钠（质量分数），被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠        g （保留一位小数）。

（3）实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。

石灰-石膏法的吸收反应为SO₂+Ca(OH)₂→CaSO₃↓+H₂O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为2CaSO₃+O₂+4H₂O→2CaSO₄·2H₂O。其流程如下图：

碱法的吸收反应为SO₂+2NaOH→Na₂SO₃+H₂O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图：

已知：

试剂	Ca(OH)2	NaOH
价格（元/kg）	0．36	2．9
吸收SO2的成本（元/mol）	0．027	0．232

石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是                      。和碱法相比，石灰-石膏法的优点是                  ，缺点是                  。

（4）在石灰-石膏法和碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案（用流程图表示）。

 

Answer 1

【答案】

（1）ae。

（2）18．9，19．8

（3）酸性氧化物与碱的反应。成本低；亚硫酸钙在输送中容易造成管道堵塞。

（4）

【解析】用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫是利用固液不加热制取气体装置，因此选ae；

H₂SO₄＋Na₂SO₃=Na₂SO₄＋SO₂＋H₂O

126g          22．4L

m            3．36L，m=18．9g，

设含4．0%的亚硫酸钠的样品质量为100g,则生成硫酸钠的质量为4．5g，则这时亚硫酸钠的质量分数为（100-4．0）/(100-4．0+4．5)=96/100．5，则至少需称取该亚硫酸钠18．9×100．5/96=19．8g。石灰-石膏法的优点是成本低；缺点是亚硫酸钙在输送中容易造成管道堵塞

【考点定位】本题以二氧化硫烟气处理为情景考查装置选择、计算、成本核算、方案设计及分析问题解决问题的能力。