Question

（1）請(qǐng)你從中選擇最為合理的生產(chǎn)流程，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

（2）若由原料S的轉(zhuǎn)化率為75%，制SO₂的轉(zhuǎn)化率為90%，SO₂制Na₂SO₃的轉(zhuǎn)化率為95%，則用于制S和Na₂SO₃的原料質(zhì)量比為多少，才能最多地制得Na₂S₂O₃？（其他消耗不計(jì)）

Answer 1

解析：（1）欲判斷提供的流程中的哪一種更適合于化工生產(chǎn)，則應(yīng)從原料來(lái)源的難易、價(jià)格的高低、工藝的復(fù)雜性等綜合考慮。流程A中的FeS在自然界中沒(méi)有現(xiàn)存礦產(chǎn)，來(lái)源受阻。用H₂S和SO₂制備S不適合工業(yè)化生產(chǎn)。NaOH的價(jià)格遠(yuǎn)比Na₂CO₃的高，用NaOH吸收SO₂制Na₂SO₃會(huì)加大生產(chǎn)成本。

流程B的原料是黃鐵礦，這是一種自然礦料，來(lái)源廣，價(jià)格低，適用于S和SO₂的生產(chǎn)，且用碳酸鈉替代NaOH吸收SO₂，降低了生產(chǎn)成本。

流程C中的原料是Na₂S，自然界中沒(méi)有，是一種二級(jí)工業(yè)原料，價(jià)高量少，不利于大規(guī)模生產(chǎn)，更何況用氯氣制S也不適合工業(yè)生產(chǎn)要求。根據(jù)以上分析，流程B具有原料來(lái)源豐富、價(jià)格低、工藝簡(jiǎn)單成熟的優(yōu)點(diǎn)，是三種流程中較優(yōu)的一種。

（2）設(shè)1 mol FeS₂原料中有x用于制S，則有1 mol－x的FeS₂用于制備N(xiāo)a₂SO₃。根據(jù)FeS₂～2S及FeS₂～2SO₂～2Na₂SO₃可得生成S的物質(zhì)的量n（S）＝2x×0.75＝1.5x，生成Na₂SO₃的物質(zhì)的量n（Na₂SO₃）＝2×（1 mol－x）×0.9×0.95＝1.71 mol－1.71x，由反應(yīng)Na₂SO₃＋S====Na₂S₂O₃知，若要最多地制得Na₂S₂O₃，必須滿(mǎn)足n（S）＝n（Na₂SO₃），即1.5x＝1.71 mol－1.71x，解之得x＝0.533 mol。因同種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于其質(zhì)量比，故用于制S和Na₂SO₃的原料質(zhì)量比為1.14∶1。

答案：（1）B（理由見(jiàn)解析）  （2）1.14∶1