2.已知98%的浓H₂SO₄的浓度为18.4 mol/L，则49%的硫酸溶液的浓度为?

1.下列四种溶液中，一定存在SO的是?

A.向甲溶液中加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀?

B.向乙溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀，再加入盐酸沉淀不溶解?

C.向丙溶液中加入盐酸使之酸化，再加入BaCl₂溶液，有白色沉淀产生?

D.向丁溶液中加入硝酸酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生?

例11．已知氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡：Ca(OH)₂(s) ㄐCa²⁺+2OH^-。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有二氧化硫、氧气、氮气、二氧化碳等。为了除去有害气体二氧化硫并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏[CaSO₄?2H₂O]。

(1)写出上述两个反应的化学方程式：①_____________；②_________________。

（2）试说明用熟石灰的悬浊液，而不用澄清石灰水洗涤废气的理由：________。

（3）在英国进行的一个研究结果表明：高烟囱可以有效地降低地表面二氧化硫的浓度。在二十世纪六七十年代的10年间，由发电厂排放出的二氧化硫增加了35%，但由于建造高烟囱的结果使地面二氧化硫的浓度降低了30%之多。请从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取？答____________________。

【解析】（1）①2SO₂+O₂+2CaCO₃=2CaSO₄+2CO₂

或2SO₂+O₂+2CaCO₃+4H₂O=2[CaSO₄?2H₂O]+2CO₂

②     2SO₂+O₂+2Ca(OH)₂=2CaSO₄+2H₂O

或2SO₂+O₂+2Ca(OH)₂+2H₂O=2[CaSO₄?2H₂O]

（2）氢氧化钙微溶于水，澄清的石灰水中氢氧化钙的浓度小，不利于二氧化硫的吸收。

（3）不可取，因为二氧化硫的排放总量没有减少，进一步形成酸雨仍会造成对全球环境的危害。

评注：工业上处理尾气二氧化硫的方法有多种，在学习这一知识时要注意不要思维定势，要学会多向思考，从二氧化硫是酸性氧化物、具有氧化性和还原性等角度去理解。

实战演练

硫酸工业

例10．随着社会的进步和人民生活水平的提高，环境问题越来越受到人们的关注。下列名词中与环境问题无关的是

①温室效应 ②赤潮 ③酸雨 ④光化学烟雾 ⑤臭氧空洞 ⑥潮汐 ⑦大脖子病 ⑧富营养化 ⑨白色污染

A．②⑥⑦     B．⑥      C．①③⑤    D．⑥⑦⑧

【解析】凡是在环境中产生的能影响人类生活和生产，甚至影响人类生存的种种问题都属于环境问题。环境问题中有一部分是自然原因造成的，但更多的是人为因素造成的，如滥采滥用自然资源，任意排放有害物质或不正确地使用化肥、农药，城市人口迅速膨胀而造成的垃圾、污水、噪音、汽车尾气、大型工程建设不当等。

例9．“绿色化学”要求从技术上、经济上设计可行的化学反应，使其尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应中，不符合绿色化学概念的是

A．用氨水吸收硫酸厂的尾气：SO₂+2NH₃+H₂O=(NH­₄)₂SO₃

B．除去硝酸工业尾气中的氮氧化合物：NO₂+NO+2NaOH=2NaNO₂+H₂O

C.制硫酸铜：Cu+2H₂SO₄=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

D．制硫酸铜：2Cu+O₂=2CuO  CuO+H₂SO₄(稀)=CuSO₄+H₂O

【解析】绿色化学是人类与自然和谐发展的化学，是21世纪化学发展的目标和方向。绿色化学要求我们尽可能研究和寻找能充分利用的无毒害原料，最大限度地节约能源，在工业生产各个环节都争取做到净化和无污染。它要求我们在化工生产中充分考虑催化剂和载体的重复使用，全面回收未反应的原料、助溶剂、稳定剂等物质，拒绝使用无法替代、无法回收、无法再生或不能重复使用的有明显污染的物质，努力做到没有“三废”的排放。在选项A、B、D      中，每一种物质都得到了充分的利用，而且均没有污染产生，但在选项C中，2mol硫酸只能生成1mol硫酸铜，同时还放出了有毒的二氧化硫气体，所以选项C不符合绿色化学的概念。

答案：C。

（3）硫充分燃烧后，混合气体中氧气的体积至少要保证反应SO₂+1/2O₂ㄐ   SO₃所需的氧气。设S燃烧生成的二氧化硫为1体积，则需消耗氧气1体积；催化氧化为三氧化硫需氧气0.5体积；空气带入的氮气为1.5体积×79/21=5.64体积，故混合气体中ф（O₂）=(0.5/0.5+1+5.64) ×100%=7%(下限)

   （4）实际安装送风机台数略多于理论数的原因是：增大空气（氧气）的量，有利于平衡2SO₂+O₂ ㄐ  2 SO₃向右移动，从而提高二氧化硫的转化率。但过分增加空气的量，会带走热交换器的热量，降低反应的速率，不利于工业生产。

    评注：本题涉及到化工生产的反应原理、条件控制及计算，具有一定的开放性和研究性，代表了新教材的新理念。

（7.5×10⁵mol×22.4L?mol^-1）×10^-3m³?L^-1÷（5000m³/台×21%）=16台。

（2）由反应原理：S+O₂=SO₂,  SO₂+1/2O₂ㄐ   SO₃，SO₃+H₂O=H₂SO₄，可得总反应式：S+3/2O₂+H₂O=H₂SO₄,n(O₂)=n(H₂SO₄) ×3/2=50×10⁶g×98%÷98g?mol^-1×3/2=7.5×10⁵mol。故理论上需安装送风机的台数为：

x×95%         50t×98%     得 x=16.8t

例8．某设计院承担某硫酸厂的设计任务，该厂要求：①为了控制污染和提高生产效率，不再使用黄铁矿，改用固体硫为原料。②改二次送风（鼓入空气）为一次送风，即送风后使硫充分燃烧，并在下一步催化氧化时不再补充空气。③每天生产50t98%的硫酸。④送风机每天输送空气的体积为5000m³/台（标准状况）。

（1）每天消耗含95%的固体硫多少吨？

（2）理论上应安装多少台送风机？

（3）固体硫充分燃烧后的混合气体中氧气的体积分数ф（O₂）的下限为多少？

（4）实际安装送风机的台数应略多于理论数（不考虑损坏），为什么？能否过分增加送风机的台数，为什么？（转化过程不考虑损耗；固体硫中杂质与空气不反应；空气中氧气的体积分数为21%）。

【解析】（1）设需固体硫的质量为x。由关系式法：

           S――――――H₂SO₄

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