Question

7．某市热电厂使用的燃料是含硫较多的煤．该厂附近一所中学的同学经常闻到空气有异味，且空气能见度差．学习化学后，同学们意识到这有可能是该厂排出的废气超标造成的，于是在老师的指导下做了探究实验，请你填写下列空白．
【查阅资料】Ⅰ．我国关于SO₂在风景区、居民区、工厂区的空气质量最高标准分别如表：

地   区	风景区	居民区	工厂区
SO2浓度限值（mg/m3）	0.15	0.50	0.70

Ⅱ．硫酸钡既不溶于水，也不溶于酸（如不与稀盐酸、稀硝酸等反应）．
【设计实验】第二小组同学设计以下步骤来测定空气中SO₂的含量．
（1）用2L的空可乐瓶采集工厂附近的空气样品．
（2）向取回的装有空气样品的可乐瓶中倒入NaOH溶液，盖紧瓶塞后充分振荡．
（3）加入一定量氧化剂H₂O₂，使其中Na₂SO₃完全转化为Na₂SO₄．向可乐瓶中加入过量的BaCl₂溶液充分反应．
（4）经过过滤、洗涤、烘干，称量固体质量为1.165mg．
请通过分析计算说明该工厂附近空气质量状况．（提示：64克SO₂完全反应能生成233克BaSO₄沉淀）
【发现新问题】考虑到空气中的各种气体成分，第一组认为第二组同学求出的SO₂的含量偏大，其依据是空气中含有二氧化碳；你提出的实验改进方案是向可乐瓶中加入过量的BaCl₂溶液充分反应后，再加入足量的稀盐酸，充分反应后，过滤、洗涤、烘干，称量固体质量．

Answer 1

分析 由提示可知，64gSO₂完全反应能生成233gBaSO₄沉淀，根据硫酸钡的质量可以计算二氧化硫的质量，进一步可以判断该工厂附近空气质量状况；
空气中含有二氧化碳，二氧化碳能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠；
碳酸钡能和稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳．

解答 解：设2L工厂附近的空气样品在二氧化硫的质量为x，
SO₂～BaSO₄，
64   233
x    1.165mg
$\frac{64}{x}$=$\frac{233}{1.165mg}$，
x=0.32mg，
工厂区的空气中每立方米含有的二氧化硫质量为：（0.32mg÷2L）×1000L=160mg，
即工厂区的空气中二氧化硫的浓度是160mg/m³，远远大于0.70mg/m³，该工厂附近空气质量状况不合格．
考虑到空气中含有二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钠负影视城的碳酸钠能和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，使硫酸钡的质量偏大，从而导致求出的SO₂的含量偏大；
实验改进方案是：向可乐瓶中加入过量的BaCl₂溶液充分反应后，再加入足量的稀盐酸，充分反应后，过滤、洗涤、烘干，称量固体质量．
故填：空气中含有二氧化碳；向可乐瓶中加入过量的BaCl₂溶液充分反应后，再加入足量的稀盐酸，充分反应后，过滤、洗涤、烘干，称量固体质量．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．