Question

1．脫硫是防止大氣中SO₂污染的主要技術(shù)措施．一種脫硫措施是在燃煤中加入一定量的石灰石混燒，最終硫以硫酸鈣的形式存在于灰渣中．
（1）若煤中硫含量為3.2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的石灰石處理1000kg這種煤，可生成CaSO₄•2H₂O多少千克？
（2）為保證更好的脫硫，石灰石須過量，常采用鈣硫比（n_Ca/n_S）為2.2：1的配比，則此時處理上述煤，需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的石灰石多少千克？

Answer 1

分析 （1）二氧化硫與碳酸鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣與二氧化碳，亞硫酸鈣在水存在的條件下被氧氣氧化生成CaSO₄•2H₂O；根據(jù)關(guān)系式S～SO₂～CaSO₄•2H₂O來計算；
（2）根據(jù)鈣元素守恒，求碳酸鈣的質(zhì)量．

解答 解：（1）二氧化硫與碳酸鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣與二氧化碳，反應(yīng)方程式為：SO₂+CaCO₃═CaSO₃+CO₂，亞硫酸鈣在水存在的條件下被氧氣氧化生成CaSO₄•2H₂O，反應(yīng)方程式為：2CaSO₃+O₂+4H₂O═2（CaSO₄•2H₂O），總反應(yīng)為：2CaCO₃+2SO₂+O₂+4H₂O═2（CaSO₄•2H₂O）+2CO₂；
故 S～SO₂ ～CaSO₄•2H₂O
    32 g                 172g
 3.2%×1000kg         m
$\frac{3.2g}{3.2%×1000kg}=\frac{172g}{m}$，解得m=172kg
答：可生成CaSO₄•2H₂O172千克；
（2）n（s）=$\frac{3.2%×1000×1000g}{32g/mol}$=1000mol，因為采用鈣硫比（n_Ca/n_S）為2.2：1的配比，故n（Ca）=2200mol，
根據(jù)Ca元素守恒即n（CaCO₃）=n（Ca）=2200mol，m（CaCO₃）=n（CaCO₃）M=2200mol×100g/mol=220kg，則m雜（CaCO₃）=$\frac{220kg}{80%}$=275kg．
答：需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的石灰石275kg．

點評 本題考查化學(xué)方程式的計算，利用所學(xué)知識結(jié)合習(xí)題中的信息即可解答，數(shù)據(jù)分析是解答本題的關(guān)鍵，較好的考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力，題目難度中等．