Question

15．二氧化硫是硫的重要化合物，在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用．二氧化硫有毒，并且是形成酸雨的主要?dú)怏w．無論是實(shí)驗室制備還是工業(yè)生產(chǎn)，二氧化硫尾氣吸收或煙氣脫硫都非常重要．完成下列填空：
（1）實(shí)驗室可用銅和濃硫酸加熱或硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫．實(shí)驗室二氧化硫尾氣吸收與工業(yè)煙氣脫硫的化學(xué)原理相通．
石灰-石膏法和堿法是常用的煙氣脫硫法．
石灰-石膏法的吸收反應(yīng)為：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O．吸收產(chǎn)物亞硫酸鈣由管道輸送至氧化塔氧化，
反應(yīng)為2CaSO₃+O₂+4H₂O=2CaSO₄•2H₂O．其流程如圖：
堿法的吸收反應(yīng)為SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O．堿法的特點(diǎn)是氫氧化鈉堿性強(qiáng)、吸收快、效率高．
其流程如圖：
已知：

試劑	Ca（OH）2	NaOH
價格（元/kg）	0.36	2.9
吸收SO2的成本（元/mol）	0.027	0.232

（1）石灰-石膏法和堿法吸收二氧化硫的化學(xué)原理相同之處是利用SO₂是酸性氧化物，可與堿反應(yīng)．和堿法相比，石灰-石膏法的優(yōu)點(diǎn)是原料易得，吸收成本低．
（2）在石灰-石膏法和堿法的基礎(chǔ)上，設(shè)計一個改進(jìn)的、能實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)的煙氣脫硫方案（用流程圖表示）．

Answer 1

分析 （1）石灰-石膏法與堿法吸收SO₂都是利用SO₂是酸性氧化物可與堿反應(yīng)的性質(zhì)來吸收SO₂的；利用題中已知和有關(guān)信息可知采用石灰-石膏法所用原料易得、成本低等，但因Ca（OH）₂堿性弱，導(dǎo)致吸收速率慢、效率低；
（2）流程中的氫氧化鈉可以循環(huán)使用．

解答 解：（1）石灰-石膏法與堿法吸收SO₂都是利用SO₂是酸性氧化物可與堿反應(yīng)的性質(zhì)來吸收SO₂的；利用題中已知和有關(guān)信息可知采用石灰-石膏法所用原料易得、成本低等，但因Ca（OH）₂堿性弱，導(dǎo)致吸收速率慢、效率低；
故答案為：利用SO₂是酸性氧化物，可與堿反應(yīng)，原料易得，吸收成本低；
（2）依據(jù)上述流程操作存在的缺點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)的煙氣脫硫方案；
故答案為：．

點(diǎn)評 本題考查了制備氣體實(shí)驗裝置的選擇原則，化學(xué)方程式和原子守恒的計算應(yīng)用，流程分析和設(shè)計方法和理解，題目難度中等．