Question

接觸法制H₂SO₄是先把SO₂催化氧化成SO₃，然后用濃硫酸吸收SO₃。某工廠接觸室“出口氣體”中含N₂、O₂、少量SO₂和體積分數(shù)為10%的SO₃。把“出口氣體”送進吸收塔后，SO₃轉化成發(fā)煙硫酸(可看作是H₂SO₄和SO₃的混合物)，其中SO₃的質量分數(shù)為20%，請計算(計算結果保留三位有效數(shù)字)：

(1)若發(fā)煙硫酸用H₂SO₄·xSO₃表示，其x=________。

(2)若只用水吸收SO₃(假設吸收完全)生產含SO₃ 20%的發(fā)煙硫酸，則448 m³(折成標準狀況)“出口氣體”在理論上所需的用水質量為________kg。

(3)若只用98%的濃硫酸來完全吸收SO₃生產含SO₃ 20%的發(fā)煙硫酸，則448 m³(折成標準狀況)“出口氣體”在理論上所需98%H₂SO₄的質量為________。

Answer 1

解析：首先，推斷出“發(fā)煙硫酸”和“98%的濃硫酸”這兩種混合物的“化學式”，它們分別為“H₂SO₄·0.306 SO₃”和“H₂SO₄·H₂O或9H₂SO₄·H₂O”；然后，建立含有混合物的“化學式”在內的“化學方程式”并進行計算：

    當用H₂O吸收時：

    H₂O+1.306 SO₃=H₂SO₄·0.306 SO₃

     18       1.306

    m₁   

    得m₁=2.76×10⁴ g

    當用98%的濃H₂SO₄吸收時：

    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