题目内容
【题目】硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫的含量,采用以下方案:
甲方案:如图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A。
(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是:。
(2)洗气瓶C中的溶液可以用其他试剂替代,请你举出一种?
(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)写出步骤②中反应的化学方程式。
(5)步骤③中洗涤沉淀的方法是。
(6)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时,该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为(用含有V、m的代数式表示)。
丙方案:将乙方案中步骤①省略,直接将尾气通入过量Ba(OH)2溶液中,其余步骤与乙方案相同。
(7)你认为丙方案是否合理,说明理由: 。
【答案】
(1)增大气体与溶液的接触面积,有利于SO2与碘水充分反应
(2)
酸性高锰酸钾溶液(或其他合理答案)
(3)偏低?
(4)H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O
(5)向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,待水流尽后,重复操作2~3次
(6) 或 %
(7)不合理;部分亚硫酸钡可被(空气中的氧气)氧化为硫酸钡
【解析】(1)甲方案利用的原理为:SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI。洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以增大SO2与碘水的接触面积,使SO2和碘水充分反应。(2)洗气瓶C中的溶液还可以用酸性高锰酸钾溶液、溴水等代替。(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,则通入尾气的体积增大,因此SO2含量偏低。(4)乙方案利用的原理为:SO2+H2O2=H2SO4 , H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O。(5)步骤③中洗涤沉淀时需要重复洗涤2~3次。(6)根据SO2~BaSO4 , 则尾气中二氧化硫的体积为 ×22.4 L,故尾气中二氧化硫的含量为 ×100%= %。(7)丙方案利用的原理是SO2+Ba(OH)2=BaSO3↓+H2O,由于BaSO3容易被空气中的氧气氧化为BaSO4 , 因此BaSO3的质量m的数值不准确,故该方案不合理。