接触法制H 2 SO 4 的基本原理是: ①4FeS 2 +11O 2 2Fe 2 O 3 +8SO 2 ②2SO 2 +O 2 2SO 3 ③SO 3 +H 2 O H 2 SO 4 其中排放的尾气含少量SO 2 ,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10000m 3 (换算成标准状况下体积)尾气中含0.2%(体积分数)的SO 2 ,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(CaSO 4 ·2H 2 O)? (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NaHSO 3 ,调节尾气排放的流量,以取得SO 2 和NaOH间物质的量的最佳比值,从而提高NaHSO 3 的产量。现设n(SO 2 )、n(NaOH)、n(NaHSO 3 )分别表示SO 2 、NaOH、NaHSO 3 的物质的量,且 =x,试写出x在不同取值范围时,n(NaHSO 3 )的值或n(NaHSO 3 )与n(SO 2 )、n(NaOH)间的关系式。 x=n(SO 2 )/n(NaOH) n(NaHSO 3 ) 提示:该题取材于接触法制硫酸的过程中对废气SO 2 的处理,即消除了SO 2 对空气的污染,又使SO 2 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+SO 2 Na 2 SO 3 +H 2 O;NaOH+SO 2 aHSO 3 。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。