Question

（重组提高）为了除去工业废气中的SO₂，查得一个“将SO₂转化为（NH₄）₂SO₄”的资料，该资料中有以下内容：“初步处理后的废气含0.2％（体积分数，下同）的SO₂和10％的O₂，在673K，废气以每小时5m³的速度通过V₂O₅，催化层与NH₃（20dm³·h^-1）混合，再喷入水（290g·h^-1），此时气体温度迅速由673K下降到473K，在热的结晶装置中得到硫酸铵晶体。”

（1）阅读上文后，请回答下列问题：

①按反应式2SO₂＋O₂=2SO₃，SO₂与O₂的物质的量之比为2∶1，资料中为什么用1％∶50％?

②计算通人废气中的SO₂与通人的NH₃的物质的量之比

③如果某厂每天排放10000m³这种废气，按上述方法把SO₂回收为（NH₄）₂SO₄。估计每月（30天）需多少立方米氨?可得多少吨（NH₄）2SO₄?（注：废气体积按标准状况计）

（2）结合具体情况，提出合理方案。

①某工业废气中含0.4％的SO₂和0.5％的O₂，你看怎样利用上述资料?

②如果某工厂没有氨，只有生石灰，

你看又该怎样利用上述资料?

 

Answer 1

答案：
解析：

点拨解答：①2SO2+O2=2SO3是一个可逆反应，依据化学平衡移动原理，增大O2的浓度可使该化学平衡向正方向移动，从而可大大提高SO2转化为SO3的百分率。 ②每小时通人SO2的量为5×103L×0.2％＝10L每小时通入NH3的量为20dm3。 依据阿伏加德罗定律的推论可知，同温同压下体积之比等于物质的量之比，故其物质的量之比为n（SO2）∶n（NH3）＝l∶2。 ③每月排放的废气中SO2的体积为∶1X107L×30×0.2％＝6×105L可制得（NH4）2SO4的质量根据下列关系式计算： 2NH3～SO2～（NH4）2SO4 （NH4）2SO4的质量： ×132g·mol-1÷106g·t-1＝3.54t 消耗NH3的体积为6×105L×2÷103（L·m-3）＝1.2×l03m3。 （2）①因含O2量不够，SO2的转化不完全，可先往废气中充人一定量的空气，以提高含氧量。 ②可用生石灰代替NH3，它与SO3作用生成CaSO4。因为CaO与NH3都是碱性的。