Question

18．硫酸工业尾气中二氧化硫含量超过0.05%（体积分数）时需经处理后才能排放．某化学研究性学习小组的同学欲采用以下方案测定硫酸工业尾气中SO₂含量
方案甲：如图所示，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中发生反应的化学方程式为SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI；
（2）洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以提高实验准确度，其理由是增大SO₂与碘水的接触面积，使SO₂和碘水充分反应；
（3）洗气瓶C溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，测得的SO₂含量偏低（填“偏高”“偏低”或“无影响”）；
（4）下列溶液中，可以用来替代洗气瓶C中的溶液的是BC（选填字母编号）
A．NaOH溶液   B．品红试剂   C．酸性高锰酸钾溶液  D．Na₂CO₃溶液．

Answer 1

分析 甲方案利用的原理为：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，据此确定二氧化硫的物质的量，进而定尾气中二氧化硫的含量；
（1）洗气瓶C中发生反应是二氧化硫和碘单质发生氧化还原反应生成硫酸和碘化氢；
（2）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；
（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；
（4）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，试剂需要能够指示反应完全．

解答 解：甲方案利用的原理为：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，最后测定剩余气体的体积，进而定尾气中二氧化硫的含量；
（1）洗气瓶C中发生反应是二氧化硫和碘单质发生氧化还原反应生成硫酸和碘化氢，反应的化学方程式为：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，
故答案为；SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI；
（2）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；
故答案为：增大SO₂与碘水的接触面积，使SO₂和碘水充分反应；
（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；
故答案为：偏低；
（4）洗气瓶C中的溶液用试剂代替，需要一定量的试剂反应后，有明显反应现象判断反应完成，
A．NaOH溶液能吸收二氧化硫但无明显现象，不能判断反应完成，故A错误；
B．品红试剂 能吸收二氧化硫，当品红红色说明反应恰好反应完全，能代替，故B正确；
C．酸性高锰酸钾溶液和二氧化硫反应到紫红色褪去证明反应进行完全，可以代替，故C正确；
D．Na₂CO₃溶液可以吸收二氧化硫但无明显的反应现象判断反应完成，故D错误；
故答案为：BC．

点评 本题考查学生对实验原理与实验操作的理解、实验方案设计、元素化合物性质、化学计算等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．