Question

标准状况下，将a L SO₂和Cl₂组成的混合气体通入100mL 0.15mol?L^-1Fe₂（SO₄）₃溶液中，充分反应后，溶液的棕黄色变浅．向反应后的溶液中加入足量的BaCl₂溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥后称重，其质量为16.31g．则下列关于该过程的推断不正确的是（　　）

• A、a的取值范围为0.448＜a＜1.12
• B、混合气体中的Cl₂物质的量可能为0.015mol
• C、所得沉淀为0.07 mol的BaSO₄
• D、混合气体中SO₂的体积为0.56 L

Answer 1

分析：SO₂和Cl₂组成的混合气体通入Fe₂（SO₄）₃溶液中，由于氯气的氧化性强于铁离子，故氯气先与二氧化硫反应：SO₂+Cl₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄，充分反应后，溶液的棕黄色变浅，说明铁离子氧化二氧化硫：2Fe³⁺+SO₂+H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+2H⁺，二氧化硫完全反应，反应后的溶液足量的BaCl₂溶液，生成的16.31g沉淀为BaSO₄，根据硫元素守恒可知n（BaSO₄）=3n[Fe₂（SO₄）₃]+n（SO₂），据此计算n（SO₂），由于硫酸铁氧化二氧化硫，根据方程式可知n（Cl₂）＜n（SO₂），据此解答．

解答：解：SO₂和Cl₂组成的混合气体通入Fe₂（SO₄）₃溶液中，由于氯气的氧化性强于铁离子，故氯气先与二氧化硫反应：SO₂+Cl₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄，充分反应后，溶液的棕黄色变浅，说明铁离子氧化二氧化硫：2Fe³⁺+SO₂+H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+2H⁺，二氧化硫完全反应，反应后的溶液足量的BaCl₂溶液，生成的16.31g沉淀为BaSO₄，其物质的量=

16.31g

233g/mol

=0.07mol，根据硫元素守恒可知n（BaSO₄）=3n[Fe₂（SO₄）₃]+n（SO₂），故n（SO₂）=0.07mol-3×0.1L×0.15mol?L^-1=0.025mol，
A．由上述分析可知，V（SO₂）=0.025mol×22.4L/mol=0.56L，由于硫酸铁氧化二氧化硫，根据方程式可知n（Cl₂）＜n（SO₂），故n（Cl₂）＜0.025mol，故V（Cl₂）＜0.025mol×22.4L/mol=0.56L，故a的取值范围为0.56＜a＜1.12，故A错误；
B．由A分析可知n（Cl₂）＜0.025mol，Cl₂物质的量可能为0.015mol，故B正确；
C．由上述分析可知，BaSO₄的物质的量=

16.31g

233g/mol

=0.07mol，故C正确；
D．由上述分析可知，V（SO₂）=0.025mol×22.4L/mol=0.56L，故D正确，
故选A．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度中等，根据现象判断发生的反应是关键，题目侧重对化学计算解题技巧与思维能力考查，注意利用守恒思想进行的计算．