题目内容
(22分)黄铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列工艺过程既能制得H2SO4，又能制得H2。
（1）该过程中能循环利用的物质为 。
（2）写出反应器中发生反应的离子方程式 。
（3）某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀，进行如下实验。
已知浓硫酸的沸点为338oC，加热时酒精灯火焰的温度为400oC～500oC。
①甲同学用装置I(如下图)进行实验，发现BaCl2溶液中出现白色沉淀，且白色沉淀不溶于盐酸，该实验结论不能说明SO2能与BaCl2溶液发生反应，请解释生成该白色沉淀的两种可能原因(用文字和离子方程式表示)：
，
；
②乙同学设计了装置Ⅱ(夹持装置和A的加热装置略去)进行实验，发现C中没有出现白色沉淀。
装置Ⅱ改进了装置I的四处不足，请填表说明另外的三处。
| 改进的操作或装置(注明必要的试剂) | 改进的作用 |
| 使用分液漏斗滴加浓硫酸 | 控制反应速率 |
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| | |
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a．NaOH溶液 b．H2O2溶液 C．新制氯水 d．酸性KMnO4溶液
（1）I2；（2）I2 + SO2 + 2H2O====2I- + SO42- + 4H+；（3）①挥发出的硫酸与氯化钡反应生成BaSO4沉淀，SO42-+Ba2+═BaSO4↓，二氧化硫和氧气在水溶液反应生成硫酸，硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；②实验前向A中通入N2，排出装置中的O2；A、C之间添加装有饱和亚硫酸氢钠溶液的洗气瓶，除去挥发出的H2SO4蒸汽；将导管末端连接硬质玻璃管，二氧化硫通入氢氧化钠溶液中，吸收多余的尾气并防止倒吸。（4）b。
解析试题分析：由题给工艺流程知，反应器内发生的反应为I2 + SO2 + 2H2O====2I- + SO42- + 4H+,分离器分离出硫酸，膜反应器中发生的反应为2HI
I2 + H2。（1）由上述分析可知能循环利用的物质为I2；（2）反应器发生反应的离子方程式为I2 + SO2 + 2H2O====2I- + SO42- + 4H+；（3）①由题给信息知，“浓硫酸的沸点为338℃，加热时酒精灯火焰的温度为400℃～500℃”，说明浓硫酸在温度较高时也能挥发出H2SO4蒸气。由于BaSO3能够溶于盐酸，该沉淀只能是BaSO4，有可能是挥发出的H2SO4提供的SO42-与Ba2+反应生成BaSO4：SO42-+Ba2+═BaSO4↓，也有可能是溶液中溶解的氧气与SO2作用产生了硫酸，进而得到BaSO4：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；②对比装置Ⅰ 、Ⅱ可知，装置Ⅱ使用分液漏斗滴加浓硫酸，利于控制反应速率；实验前A中通入N2目的是排出装置中的O2；C中没有出现白色沉淀，说明B中的试剂能吸收挥发出的H2SO4且不产生新的杂质，该试剂应是饱和NaHSO3溶液；将导管末端连接硬质玻璃管，二氧化硫通入氢氧化钠溶液中，作用是吸收多余的二氧化硫，防止倒吸。（4）乙实验后的C中的溶液会溶有SO2，不溶于盐酸的白色沉淀应是BaSO4，故滴加一种无色溶液，发生了氧化还原反应，只能是H2O2溶液，因新制氯水是黄绿色，酸性KMnO4溶液是紫色；选：b。
考点：以二氧化硫为载体考查相关元素化合物知识及实验方案的设计、评价和改进。
暑假作业海燕出版社系列答案
（16分）火力发电在我国的能源利用中占较大比重，但是排放出的SO2会造成一系列环境和生态问题，直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。
（1）用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应： 。2分
（2）工业上用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2。将烟气通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液，溶液pH不断减小。当溶液pH约为6时，吸收SO2的能力显著下降，应更换吸收剂。
① 此时溶液中c(SO32–)的浓度是0.2 mol·L-1，则溶液中c(HSO3–)是_______mol?L-1。
② 向pH约为6的吸收剂中通入足量的O2，可将其中的NaHSO3转化为两种物质，反应的化学方程式是 。2分
③ 某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收效率的措施，模拟实验吸收含硫烟气，实验结果如图所示。则： ，有利于提高SO2的吸收效率。2分
（3）工厂仓库存放的Na2SO3药品已部分被空气氧化，该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO4溶液来确定其含量，具体步骤如下：
步骤i 称取样品1.000 g。
步骤ii 将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。
步骤iii 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，用0.01000 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点。
按上述操作方法再重复2次。
① 写出步骤iii所发生反应的离子方程式_________________________________；
② 在配制0.01000 mol·L－1 KMnO4溶液时若仰视定容，则最终测得药品中Na2SO3的含量________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③ 某同学设计用下列仪器进行滴定实验(夹持部分略去)，最合理的组合是 (填字母)。
A B C D E
④ 滴定结果如下表所示：
| 滴定次数 | 待测溶液 的体积/mL | 标准溶液的体积 | |
| 滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | ||
| 1 | 25.00 | 1.02 | 21.03 |
| 2 | 25.00 | 2.00 | 21.99 |
| 3 | 25.00 | 2.20 | 20.20 |
ZnSO4＋SO2↑＋2H2O制取22.4 L(标准状况)SO2气体。取65.0 g锌粒与98%的浓H2SO4(ρ＝1.84 g·cm-3)110 mL充分反应，锌全部溶解。对于制得的气体，有同学认为可能混有氢气。为此，化学小组的同学设计了如下实验装置，对所制取的气体进行探究。
