Question

(10分)硫酸工業尾氣中二氧化硫的含量超過0.05%(體積分數)時需經處理后才能排放。某�；瘜W興趣小組欲測定某硫酸工廠排放尾氣中二氧化硫的含量，分別采用以下方案：

[甲方案]：如右圖所示，圖中氣體流量計B用于準確測量通過的尾氣體積。將尾氣通入一定體積已知濃度的碘水中測定SO₂的含量。當洗氣瓶C中溶液藍色消失時，立即關閉活塞A。

(1)洗氣瓶C中導管末端連接一個多孔球泡D，可以提高實驗的準確度，其理由是___________________________________。

(2)洗氣瓶C中溶液藍色消失后，沒有及時關閉活塞A，測得的SO₂含量____________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

[乙方案]：實驗步驟如下面流程圖所示：

(3)步驟①中過量H₂O₂的作用是                                                 

(4)寫出步驟②中反應的化學方程式__________________________________________

(5)步驟②中Ba(OH)₂是否足量的判斷方法是__________________________________

______________________________________________________________________。

(6)通過的尾氣體積為V L(已換算成標準狀況)時，該尾氣中二氧化硫的含量(體積分數)為_____________________________(用含有V、m的代數式表示)。

 

Answer 1

【答案】

 (10分) (1)增大氣體與溶液的接觸面積，有利于SO₂與碘水充分反應   （1分）

(2) 偏低                                               （1分）

(3)使SO₂完全轉化為 SO₄^2-                                 （1分）

(4) H₂SO₄ ＋ Ba(OH)₂  === BaSO₄↓＋2 H₂O                   （2分）

(5)靜置分層后，往上層清液中繼續滴加Ba(OH)₂溶液，若無渾濁現象產生，

則Ba(OH)₂已足量，反之不足     （2分）

(6)       （3分）

【解析】（1）由于多孔球泡能增大氣體與溶液的接觸面積，有利于SO₂與碘水充分反應，所以能提高實驗的準確度。

（2）洗氣瓶C中溶液藍色消失后，沒有及時關閉活塞A，則氣體的總體積偏大，因此SO₂的體積分數偏底。

（3）雙氧水具有強氧化性，所以雙氧水的作用是使SO₂完全轉化為 SO₄^2-。

（4）生成的硫酸能和氫氧化鋇反應生成硫酸鋇白色沉淀，反應的方程式是H₂SO₄ ＋ Ba(OH)₂  === BaSO₄↓＋2 H₂O。

（5）Ba(OH)₂是否足量的方法是繼續滴加氫氧化鋇，即靜置分層后，往上層清液中繼續滴加Ba(OH)₂溶液，若無渾濁現象產生，則Ba(OH)₂已足量，反之不足。

（6）硫酸鋇沉淀的質量是mg，則硫酸鋇的物質的量是m/233mol,因此根據原子守恒可知，SO₂的物質的量也是m/233mol，標準狀況下的體積是22.4m/233L,所以SO₂的體積分數是%。