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,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SO
2+Ca(OH)
2→CaSO
3↓+H
2O.吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化,反应为2CaSO
3+O
2+4H
2O→2CaSO
4?2H
2O.其流程如图:
碱法的吸收反应为SO
2+2NaOH→Na
2SO
3+H
2O.碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高.其流程如图:
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).