题目内容
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：如下图所示，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”)。
乙方案：实验步骤如下面流程图所示：
(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。亚硫酸钡容易被(氧气)部分氧化为硫酸钡
解析 (1)甲方案利用的原理为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋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。步骤②中反应的化学方程式为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。
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2CuO，CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒，并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产，二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。完成下列填空：
(1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，上图中可选用的发生装置是________(填写字母)。
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36 L(标准状况)二氧化硫，至少需要称取亚硫酸钠________g(保留一位小数)；如果已有40%亚硫酸钠(质量分数)被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠________g (保留一位小数)。
(3)实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。
石灰石膏法的吸收反应为SO2＋Ca(OH)2―→CaSO3↓＋H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为2CaSO3＋O2＋4H2O―→2CaSO4·2H2O。其流程如下图：
碱法的吸收反应为SO2＋2NaOH―→Na2SO3＋H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图：
已知：
| 试剂 | Ca(OH)2 | NaOH |
| 价格(元/kg) | 0.36 | 2.9 |
| 吸收SO2的成本(元/mol) | 0.027 | 0.232 |
石灰石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是
________________________________________________________________________。
和碱法相比，石灰－石膏法的优点是_______________________________________，
缺点是__________________________________________________________________。
(4)在石灰石膏法和碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)。
＋HCO
＋2H2O