Question

18．某校化学兴趣小组的学生，分成两组对酸雨及空气中二氧化硫的含量进行了测定．第一组，取刚降到地面的酸雨水样，进行了如下实验：
①将一片红色的玫瑰花瓣浸在一份水样中；
②向雨水试样中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成；
③每隔一定时间测定其pH，数据如表Ⅰ所示．
                         表Ⅰ不同时间酸雨的pH

测定时间/小时钟	0	1	2	4
pH	4.73	4.62	4.56	4.55

（1）一段时间后，观察到玫瑰花瓣红色变浅，原因是SO₂有漂白作用．
（2）生成白色沉淀的离子方程式Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓．
（3）分析上述pH数据变化，你认为可能的原因是（用化学方程式表示）2SO₂+2H₂O+O₂=2H₂SO₄．
第二组，拟用如图装置定量分析空气中SO₂的含量：

（4）通入空气前应进行的实验操作是气密性检查；KMnO₄溶液中导管末端做成球状多孔结构的作用是增大接触面积，有利于SO₂的充分吸收．
（5）已知：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺．随着空气的不断通入，酸性高锰酸钾的溶液逐渐变浅直至褪色，说明SO₂具有还原性性．
（6）若实验中气体流速aL•min^-1，酸性KMnO₄溶液的体积bL，其浓度为cmol•L^-1，从气体通入到紫色恰好褪去，用时5min．则空气中二氧化硫的含量为$\frac{32bc}{a}$g•L^-1．

Answer 1

分析 （1）玫瑰花瓣颜色褪去可以考虑酸雨中存在漂白物质；
（2）酸雨中含有硫酸，可以与钡离子形成沉淀；
（3）pH降低，酸雨中的SO₂被氧化为硫酸，弱酸转化为强酸；
（4）有气体参与的体系应先进行气密性检验；多空结构表面积增大，使SO₂ 尽可能的与高锰酸钾反应；
（5）根据反应可知5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，SO₂与酸性高锰酸钾的溶液反应，硫从+4价变为+6价，据此判断；
（6）利用氧化还原方程式计算得出答案．

解答 解：（1）玫瑰花瓣颜色褪去可以考虑酸雨中存在漂白物质，故酸雨中的SO₂ 有漂白作用，
故答案为：SO₂有漂白作用；
（2）酸雨中含有硫酸，可以与钡离子形成沉淀，离子方程式为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
故答案为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（3）pH降低，酸雨中的SO₂被氧化为硫酸，弱酸转化为强酸，离子方程式为：2SO₂+2H₂O+O₂=2H₂SO₄，
故答案为：2SO₂+2H₂O+O₂=2H₂SO₄；
（4）有气体参与的体系应先进行气密性检验；多空结构表面积增大，使SO₂ 尽可能的与高锰酸钾反应，增大了接触面积，有利于SO₂的充分吸收，
故答案为：气密性检查；增大接触面积，有利于SO₂的充分吸收；
（5）根据反应可知5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，SO₂与酸性高锰酸钾的溶液反应，硫从+4价变为+6价，发生氧化反应，所以酸性高锰酸钾的溶液逐渐变浅直至褪色，说明SO₂具有还原性，
故答案为：还原性；
（6）高锰酸钾的物质的量为：c mol•L^-1×bL=bcmol，根据化学方程式5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，吸收的SO₂物质的量为：$\frac{5}{2}$bcmol，质量为：64g/mol×$\frac{5}{2}$bcmol=160bcg；气体体积为a L•min^-1×5min=5aL，SO₂的含量为$\frac{160bc}{5a}$=$\frac{32bc}{a}$，
故答案为：$\frac{32bc}{a}$．

点评 本题考查物质组成与含量的测定、对实验原理理解、氧化还原滴定、阅读获取信息的能力等，难度不大，是对知识的综合运用，理解实验原理是解题的关键．