Question

接觸法制硫酸排放的尾氣中，含少量的二氧化硫。為防止污染大氣，在排放前設法進行綜合利用。（以下氣體體積均換算為標準狀況）
（1）某硫酸廠每天排放的1.12×10⁴m³尾氣中含0.2%（體積百分數）的SO₂。問用氫氧化鈉溶液、石灰及氧氣處理后，假設硫元素不損失，理論上可得到多少千克石膏 (CaSO₄·2H₂O)。
（2）如果將上述尾氣560L通入100mL2mol/L的氫氧化鈉溶液使其充分反應。試分析所得溶液中溶質的成分，并計算確定各成分的物質的量。

Answer 1

n(NaOH)： 0.1mol；n(Na₂SO₃)：0.05mol。

（1）      SO₂    ～    CaSO₄·2H₂O
22.4              172
1.12×10⁴×0.2%      x        x=172kg
（2）560L尾氣中含SO₂的物質的量為560L×0.2%÷22.4L/mol =0.05mol
100mL氫氧化鈉溶液中含NaOH的物質的量為2mol/L×0.1L=0.2mol
根據SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O
0.05mol SO₂消耗NaOH的物質的量為0.05mol×2=0.1mol
因此，NaOH過量，Na₂SO₃的物質的量應根據SO₂的量計算
所得溶液中各成分的物質的量為
n(NaOH)="0.2mol-0.1mol=0.1mol "     n(Na₂SO₃)=n(SO₂)=0.05mol