Question

接觸法制硫酸是先把SO₂催化氧化成SO₃，然后用水或濃H₂SO₄吸收SO₃。某工廠接觸室“出口氣體”中含N₂、O₂、少量SO₃和體積分?jǐn)?shù)為10%的SO₃，把“出口氣體”送進(jìn)吸收塔，使SO₃轉(zhuǎn)化成發(fā)煙硫酸（H₂SO₄和SO₃的混合物），其中SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。

請(qǐng)計(jì)算（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：

（1）若發(fā)煙硫酸用H₂SO₄·xSO₃表示，則x的值是_______；

（2）若只用水吸收SO₃（假設(shè)吸收完全）生產(chǎn)該發(fā)煙硫酸，求出448 m³(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）“出口氣體”所需要用水的質(zhì)量；

（3）若只用98%的濃H₂SO₄來完全吸收SO₃生產(chǎn)發(fā)煙硫酸，計(jì)算出448 m³(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）“出口氣體”所需要用98%的濃H₂SO₄的質(zhì)量。

Answer 1

（1）0.306  (2)2.76×10⁴ g

(3)4.43×10⁵ g

解析：首先，推斷出“發(fā)煙硫酸”“98%的濃硫酸”這兩種混合物的“化學(xué)式”，它們分別為“H₂SO₄·0.306SO₃”和“H₂SO₄·H₂O或9H₂SO₄·H₂O”；然后，建立含有混合物的“化學(xué)式”在內(nèi)的“化學(xué)方程式”并進(jìn)行計(jì)算：

當(dāng)用H₂O吸收時(shí)：

H₂O  +  1.306SO₃====H₂SO₄·0.306SO₃

 18          1.306

 m₁     

得m₁=2.76×10⁴ g

當(dāng)用98%的濃H₂SO₄吸收時(shí)：

9H₂SO₄·H₂O+4.06SO₃====10(H₂SO₄·0.306SO₃)

   9×98+18       4.06

         m₂      

m₂=4.43×10⁵ g