题目内容
工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如图15-17。反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生的反应为(N2、O2不与I2反应):SO2+I2+2H2O====H2SO4+2HI。(1)混合气体进入反应管后,量气管内增加的水的体积等于的_____________________体积(填写气体的化学式)。
(2)反应管内溶液蓝色消失后,没有及时停止通气,则测得的SO2含量_____________(选填:“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
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图15-17
(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用_______________________代替(填写物质名称)。
(4)若碘溶液体积为Va mL,浓度为c mol·L-1。N2与O2的体积为Vb mL(已折算为标准状况下的体积)。用c、Va、Vb?表示SO2的体积百分含量为_______________。
(5)将上述装置改为简易实验装置,除导管外,还需选用的仪器为_____________(选下列仪器的编号)。
a.烧杯 b.试管 c.广口瓶 d.容量瓶 e.量筒 f.单孔塞 g.双孔塞
解析:(1)混合气体进入反应管中,其中SO2与I2发生反应:SO2+I2+2H2O====2H2SO4+2HI,不产生气体,剩余的气体仅有N2和O2,量气管内增加的水的体积等于N2和O2的总体积。
(2)反应管内溶液蓝色消失时,SO2与反应管内所含的I2恰好反应,若没及时停止通气,则未反应的SO2气体也排水到量气管,使N2、O2体积增加,测得SO2的含量降低。
(3)碘的淀粉溶液的作用是当其中的I2完全被SO2还原时,溶液的颜色是由蓝色变无色来指示终点的。其他可与SO2气体反应的物质,在达到终点有颜色改变时便可代替碘的淀粉溶液,如KMnO4溶液、溴水等。
(4)由所给反应知SO2气体的物质的量等于碘的物质的量Va×10-3 L×c mol·L-1=Vac×10-3 mol,其体积为V (SO2)=Vac×10-3 mol×22 400 mL·mol-1=22.4 Vac,所以SO2的体积分数为:![]()
(5)由所给装置可知反应管起密闭容器的作用,因此可用试管、广口瓶代替,而量取气体的体积方法除用量气管外,还可用测量气体所排出液体的体积确定,可用广口瓶、双孔塞、量筒代替量气管。故改为简易装置所选仪器为bceg或beg或ceg。
答案:(1)N2、O2 (2)偏低
(3)高锰酸钾酸性溶液或溴水
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(5)bceg或beg或ceg