Question

【題目】硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫含量超過0.05%（體積分?jǐn)?shù)）時(shí)需經(jīng)處理后才能排放。某校興趣小組欲測(cè)定硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫含量，采用以下方案：

甲方案：如下圖所示，圖中氣體流量計(jì)B用于準(zhǔn)確測(cè)量通過尾氣的體積。將尾氣通入一定體積已知濃度的碘水中測(cè)定二氧化硫的含量。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中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_______________；

（2）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)準(zhǔn)確度，其理由是：___________________；

（3）洗氣瓶C溶液藍(lán)色消失后，沒有及時(shí)關(guān)閉活塞A，測(cè)得的SO2含量將_________（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）；

（4）下列試劑中，可以用來替代洗氣瓶C中溶液的是_________。（選填字母編號(hào)）

a.NaOH溶液 b.品紅溶液

c.酸性高錳酸鉀溶液 d.Na2CO3溶液

乙方案：實(shí)驗(yàn)步驟如以下流程圖所示：

（5）寫出步驟②中反應(yīng)的離子方程式；_________________________

（6）通過的尾氣體積為VL（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，該尾氣中二氧化硫含量（體積分?jǐn)?shù)）為________________（用含V、m的代數(shù)式表示）

Answer 1

【答案】 SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI 增大SO2和碘水的接觸面積 偏低； c Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－=BaSO4↓＋2H2O

【解析】本題考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，（1）I2的氧化性強(qiáng)于SO2，洗氣瓶中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI；（2）增加SO2與I2的接觸面積，使之充分被吸收；（3）沒有及時(shí)關(guān)閉活塞A，造成尾氣體積增大，即總體積增大，而藍(lán)色溶液消失，說明I2恰好完全反應(yīng)，即所測(cè)的SO2的含量將偏低；（4）I2的淀粉溶液顯藍(lán)色，當(dāng)藍(lán)色恰好消失，說明反應(yīng)完全進(jìn)行，因此能夠代替洗氣瓶C中溶液，必須有明顯現(xiàn)象，a、NaOH與SO2反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，因此不能用NaOH代替，故a錯(cuò)誤；b、SO2雖然能使品紅溶液褪色，但品紅溶液只是驗(yàn)證SO2的存在，不能吸收SO2，無法計(jì)算SO2的含量，故b錯(cuò)誤；c、酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能把SO2氧化成SO42－，且紫紅色褪去，因此可以用高錳酸鉀溶液代替，故c正確；d、SO2與Na2CO3產(chǎn)生CO2，根據(jù)此裝置無法計(jì)算SO2的含量，故d錯(cuò)誤；（5）反應(yīng)①發(fā)生的離子反應(yīng)是H2O2＋SO2=2H＋＋SO42－，加入過量Ba(OH)2溶液，則反應(yīng)②的離子反應(yīng)方程式為Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－=BaSO4↓＋2H2O；（6）根據(jù)過程最后得到固體為BaSO4，根據(jù)硫酸守恒，n(SO2)=n(BaSO4)=m/233mol，則SO2含量為22.4m/233V。