Question

SO₂是硫酸工业尾气的主要成分。实验室中，拟用如图所示流程，测定标准状况下体积为V L的硫酸工业尾气中SO₂的含量。
过量H2O2溶液步骤①过量Ba(OH)2溶液步骤②步骤③
(1)步骤①中加入H₂O₂溶液时发生反应的离子方程式为____________________，1 mol H₂O₂参加反应，转移的电子数为________。
(2)步骤③的操作依次是过滤、________、________、称重。

(3)一定温度下，BaSO₄的沉淀溶解平衡曲线如图所示。步骤②逐滴加入Ba(OH)₂溶液的过程中，BaSO₄的溶度积常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)，溶液中SO₄^2-浓度的变化情况为________(填序号)。
①d→c→e       ②b→c→d     ③a→c→e    ④d→c→a
(4)该V L尾气中SO₂的体积分数为________(用含有V、m的代数式表示)。

Answer 1

(1)H₂O₂＋SO₂=2H^＋＋SO₄^2-　1.204×10²⁴
(2)洗涤　干燥
(3)不变　③　×100%

(1)H₂O₂具有氧化性，能与SO₂发生氧化还原反应，离子方程式为H₂O₂＋SO₂=2H^＋＋SO₄^2-，1 mol H₂O₂参加反应，转移2 mol电子。
(2)步骤③将沉淀过滤洗涤、干燥后称重。
(3)在滴加Ba(OH)₂溶液的过程中，溶液的温度不变，K_sp不变，BaSO₄在溶液中存在沉淀溶解平衡：BaSO₄(s)??Ba^2＋(aq)＋SO₄^2- (aq)，加入Ba(OH)₂溶液后，c(Ba^2＋)增大，但K_sp＝c(Ba^2＋)·c(SO₄^2-)不变，故c(SO₄^2-)逐渐减小。由于温度不变，所以c(Ba^2＋)、c(SO₄^2-)均在曲线上。
(4)根据S元素守恒有：SO₂～BaSO₄。据此可知SO₂的物质的量为，则标准状况下V L尾气中SO₂的体积分数为×100%＝×100%。