Question

接触法制H₂SO₄是先把SO₂催化氧化成SO₃，然后用浓硫酸吸收SO₃。某工厂接触室“出口气体”中含N₂、O₂、少量SO₂和体积分数为10%的SO₃。把“出口气体”送进吸收塔后，SO₃转化成发烟硫酸(可看作是H₂SO₄和SO₃的混合物)，其中SO₃的质量分数为20%，请计算(计算结果保留三位有效数字)：

(1)若发烟硫酸用H₂SO₄·xSO₃表示，其x=________。

(2)若只用水吸收SO₃(假设吸收完全)生产含SO₃ 20%的发烟硫酸，则448 m³(折成标准状况)“出口气体”在理论上所需的用水质量为________kg。

(3)若只用98%的浓硫酸来完全吸收SO₃生产含SO₃ 20%的发烟硫酸，则448 m³(折成标准状况)“出口气体”在理论上所需98%H₂SO₄的质量为________。

Answer 1

解析：首先，推断出“发烟硫酸”和“98%的浓硫酸”这两种混合物的“化学式”，它们分别为“H₂SO₄·0.306 SO₃”和“H₂SO₄·H₂O或9H₂SO₄·H₂O”；然后，建立含有混合物的“化学式”在内的“化学方程式”并进行计算：

    当用H₂O吸收时：

    H₂O+1.306 SO₃=H₂SO₄·0.306 SO₃

     18       1.306

    m₁   

    得m₁=2.76×10⁴ g

    当用98%的浓H₂SO₄吸收时：

    9H₂SO₄·H₂O+4.06SO₃=10(H₂SO₄·0.306 SO₃)

    9×98+18           4.06

          m₂       

    m₂=4.43×10⁵ g。

答案：(1)0.306  (2)27.6  (3)4.43×10⁵ g