Question

【题目】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40%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→2CaSO42H2O．其流程如图1，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．其流程如图2：

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；33.1
（3）利用SO2是酸性氧化物，可与碱反应；原料易得，成本低；亚硫酸钙在输送中容易造成管道堵塞，吸收速率慢，效率低
（4）
【解析】解：（1.）用硫酸和亚硫酸钠制取二氧化硫，反应物是固液混合，且该反应不需要加热，所以可以采用固液混合不加热型装置，希望能控制反应速度，则盛放硫酸的仪器必须含有活塞而能控制液体量，符合条件的是ae装置，故选ae；
（2.）由硫守恒可得：Na2SO3～SO2 ， 因此需称取亚硫酸钠的质量为：m（Na2SO3）=126gmol﹣1× =18.9g；
设没有变质的亚硫酸钠为100g，则有40g亚硫酸钠被氧化成硫酸钠，4g亚硫酸氧化为硫酸钠后质量变为：4g× =45g，则有40%亚硫酸钠被氧化为硫酸钠的样品中亚硫酸钠的质量分数为： ×100%=57.14%，
因此称取变质后样品的质量应为： =33.1g；所以答案是：18.9；33.1；
（3.）灰﹣石膏法与碱法吸收SO2都是利用SO2是酸性氧化物可与碱反应的性质来吸收SO2的；利用题中已知和有关信息可知采用石灰﹣石膏法所用原料易得、成本低等；由于吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，所以缺点为亚硫酸钙在输送中容易造成管道堵塞，导致吸收速率慢、效率低，所以答案是：利用SO2是酸性氧化物，可与碱反应；原料易得，成本低；亚硫酸钙在输送中容易造成管道堵塞，吸收速率慢，效率低；
（4.）将亚硫酸钠和氢氧化钙发生复分解反应生成NaOH，然后再将亚硫钙氧化得到二水硫酸钙，这样NaOH能循环利用，改进后的流程图为 ，
所以答案是： ．