Question

硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫的含量超過0.05%(體積分?jǐn)?shù))時(shí)需經(jīng)處理后才能排放。某校化學(xué)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(jì)B用于準(zhǔn)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(dāng)洗氣瓶C中溶液藍(lán)色消失時(shí)，立即關(guān)閉活塞A。

（1）洗氣瓶C中導(dǎo)管末端連接一個(gè)多孔球泡D，可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，其理由是___________________________________。
（2）洗氣瓶C中溶液藍(lán)色消失后，沒有及時(shí)關(guān)閉活塞A，測得的SO₂含量_________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
[乙方案]：實(shí)驗(yàn)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(yīng)的化學(xué)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(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，該尾氣中二氧化硫的含量(體積分?jǐn)?shù))為_____________________________(用含有V、m的代數(shù)式表示)。

Answer 1

（1）增大氣體與溶液的接觸面積，有利于SO₂與碘水反應(yīng)
（2）偏低
（3）使SO₂完全轉(zhuǎn)化為SO₄^2-
（4）H₂SO₄+Ba(OH)₂=BaSO₄↓+2H₂O
（5）靜置分層后，往上層溶液中繼續(xù)滴加Ba(OH)₂溶液，若無渾濁現(xiàn)象產(chǎn)生，則Ba(OH)₂已足量，反之不足。
（6）22.4m/233V或2240m/233V%  (3分)

解析試題分析：甲方案利用的原理為：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，最后測定剩余氣體的體積，進(jìn)而定尾氣中二氧化硫的含量；
（1）洗氣瓶C中導(dǎo)管末端連接一個(gè)多孔球泡D，可以增大SO₂與碘水的接觸面積，使SO₂和碘水充分反應(yīng)；
故答案為：增大SO₂與碘水的接觸面積，使SO₂和碘水充分反應(yīng)；
（2）洗氣瓶C中溶液藍(lán)色消失后，沒有及時(shí)關(guān)閉活塞A，則通入尾氣的體積增大，因此SO₂含量偏低；
故答案為：偏低；
乙方案利用的原理為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，H₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2H₂O，最后沉淀硫酸鋇的質(zhì)量計(jì)算尾氣中二氧化硫的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算尾氣二氧化硫含量；
（3）由方案原理可知，H₂O₂是將SO₂完全轉(zhuǎn)化為SO₄^2-；
故答案為：將SO₂完全轉(zhuǎn)化為SO₄^2-；
（4）步驟②中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO4↓+2H₂O；
故答案為：H₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO4↓+2H₂O；
（5）步驟②中Ba（OH）₂是否足量的判斷方法是：靜置分層后，向上層清液中繼續(xù)滴加Ba（OH）₂溶液，若無渾濁現(xiàn)象產(chǎn)生說明Ba（OH）₂足量，否則不足；
故答案為：靜置分層后，向上層清液中繼續(xù)滴加Ba（OH）₂溶液，若無渾濁現(xiàn)象產(chǎn)生說明Ba（OH）₂足量，否則不足；
（6）mg是硫酸鋇的質(zhì)量，硫酸鋇的物質(zhì)的量為mg÷233g/mol= (m/233)mol，根據(jù)硫元素守恒可知二氧化硫的體積為(m/233)mol×22.4L/mol="(22.4m/233)" L，故尾氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)(22.4m/233) L/ VL=22.4m/233V，故答案為：22.4m/233V。
考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作的理解、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、元素化合物性質(zhì)、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，清楚實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的能力