Question

【題目】硫酸工業尾氣中二氧化硫含量超過0.05%（體積分數）時需經處理后才能排放。某校興趣小組欲測定硫酸工業尾氣中二氧化硫含量，采用以下方案：

甲方案：如下圖所示，圖中氣體流量計B用于準確測量通過尾氣的體積。將尾氣通入一定體積已知濃度的碘水中測定二氧化硫的含量。當洗氣瓶C中溶液藍色消失時，立即關閉活塞A。

（1）洗氣瓶C中發生反應的化學方程式為：_______________；

（2）洗氣瓶C中導管末端連接一個多孔球泡D，可以提高實驗準確度，其理由是：___________________；

（3）洗氣瓶C溶液藍色消失后，沒有及時關閉活塞A，測得的SO2含量將_________（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）；

（4）下列試劑中，可以用來替代洗氣瓶C中溶液的是_________。（選填字母編號）

a.NaOH溶液 b.品紅溶液

c.酸性高錳酸鉀溶液 d.Na2CO3溶液

乙方案：實驗步驟如以下流程圖所示：

（5）寫出步驟②中反應的離子方程式；_________________________

（6）通過的尾氣體積為VL（已換算成標準狀況）時，該尾氣中二氧化硫含量（體積分數）為________________（用含V、m的代數式表示）

Answer 1

【答案】 SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI 增大SO2和碘水的接觸面積 偏低； c Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－=BaSO4↓＋2H2O

【解析】本題考查實驗方案設計與評價，（1）I2的氧化性強于SO2，洗氣瓶中發生的化學反應方程式為SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI；（2）增加SO2與I2的接觸面積，使之充分被吸收；（3）沒有及時關閉活塞A，造成尾氣體積增大，即總體積增大，而藍色溶液消失，說明I2恰好完全反應，即所測的SO2的含量將偏低；（4）I2的淀粉溶液顯藍色，當藍色恰好消失，說明反應完全進行，因此能夠代替洗氣瓶C中溶液，必須有明顯現象，a、NaOH與SO2反應沒有明顯現象，因此不能用NaOH代替，故a錯誤；b、SO2雖然能使品紅溶液褪色，但品紅溶液只是驗證SO2的存在，不能吸收SO2，無法計算SO2的含量，故b錯誤；c、酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能把SO2氧化成SO42－，且紫紅色褪去，因此可以用高錳酸鉀溶液代替，故c正確；d、SO2與Na2CO3產生CO2，根據此裝置無法計算SO2的含量，故d錯誤；（5）反應①發生的離子反應是H2O2＋SO2=2H＋＋SO42－，加入過量Ba(OH)2溶液，則反應②的離子反應方程式為Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－=BaSO4↓＋2H2O；（6）根據過程最后得到固體為BaSO4，根據硫酸守恒，n(SO2)=n(BaSO4)=m/233mol，則SO2含量為22.4m/233V。