硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸
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时间:2024-08-17 12:30:34
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硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸【专家解说】:(1)增大气体与溶液的接触面积,有利于SO 2 与碘水反应(2
【专家解说】:(1)增大气体与溶液的接触面积,有利于SO 2 与碘水反应
(2)偏低
(3)使SO 2 完全转化为SO 4 2-
(4)H 2 SO 4 +Ba(OH) 2 =BaSO 4 ↓+2H 2 O
(5)静置分层后,往上层溶液中继续滴加Ba(OH) 2 溶液,若无浑浊现象产生,则Ba(OH) 2 已足量,反之不足。
(6)22.4m/233V或2240m/233V% (3分)
试题分析:甲方案利用的原理为:SO 2 +I 2 +2H 2 O=H 2 SO 4 +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中导管末端连接一个多孔球泡D,可以增大SO 2 与碘水的接触面积,使SO 2 和碘水充分反应;
故答案为:增大SO 2 与碘水的接触面积,使SO 2 和碘水充分反应;
(2)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SO 2 含量偏低;
故答案为:偏低;
乙方案利用的原理为:SO 2 +H 2 O 2 =H 2 SO 4 ,H 2 SO 4 +Ba(OH) 2 =BaSO 4 ↓+2H 2 O,最后沉淀硫酸钡的质量计算尾气中二氧化硫的质量,进而计算尾气二氧化硫含量;
(3)由方案原理可知,H 2 O 2 是将SO 2 完全转化为SO 4 2- ;
故答案为:将SO 2 完全转化为SO 4 2- ;
(4)步骤②中反应的化学方程式为:H 2 SO 4 +Ba(OH) 2 =BaSO4↓+2H 2 O;
故答案为:H 2 SO 4 +Ba(OH) 2 =BaSO4↓+2H 2 O;
(5)步骤②中Ba(OH) 2 是否足量的判断方法是:静置分层后,向上层清液中继续滴加Ba(OH) 2 溶液,若无浑浊现象产生说明Ba(OH) 2 足量,否则不足;
故答案为:静置分层后,向上层清液中继续滴加Ba(OH) 2 溶液,若无浑浊现象产生说明Ba(OH) 2 足量,否则不足;
(6)mg是硫酸钡的质量,硫酸钡的物质的量为mg÷233g/mol= (m/233)mol,根据硫元素守恒可知二氧化硫的体积为(m/233)mol×22.4L/mol="(22.4m/233)" L,故尾气中二氧化硫的体积分数(22.4m/233) L/ VL=22.4m/233V,故答案为:22.4m/233V。
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
(2)偏低
(3)使SO 2 完全转化为SO 4 2-
(4)H 2 SO 4 +Ba(OH) 2 =BaSO 4 ↓+2H 2 O
(5)静置分层后,往上层溶液中继续滴加Ba(OH) 2 溶液,若无浑浊现象产生,则Ba(OH) 2 已足量,反之不足。
(6)22.4m/233V或2240m/233V% (3分)
试题分析:甲方案利用的原理为:SO 2 +I 2 +2H 2 O=H 2 SO 4 +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中导管末端连接一个多孔球泡D,可以增大SO 2 与碘水的接触面积,使SO 2 和碘水充分反应;
故答案为:增大SO 2 与碘水的接触面积,使SO 2 和碘水充分反应;
(2)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SO 2 含量偏低;
故答案为:偏低;
乙方案利用的原理为:SO 2 +H 2 O 2 =H 2 SO 4 ,H 2 SO 4 +Ba(OH) 2 =BaSO 4 ↓+2H 2 O,最后沉淀硫酸钡的质量计算尾气中二氧化硫的质量,进而计算尾气二氧化硫含量;
(3)由方案原理可知,H 2 O 2 是将SO 2 完全转化为SO 4 2- ;
故答案为:将SO 2 完全转化为SO 4 2- ;
(4)步骤②中反应的化学方程式为:H 2 SO 4 +Ba(OH) 2 =BaSO4↓+2H 2 O;
故答案为:H 2 SO 4 +Ba(OH) 2 =BaSO4↓+2H 2 O;
(5)步骤②中Ba(OH) 2 是否足量的判断方法是:静置分层后,向上层清液中继续滴加Ba(OH) 2 溶液,若无浑浊现象产生说明Ba(OH) 2 足量,否则不足;
故答案为:静置分层后,向上层清液中继续滴加Ba(OH) 2 溶液,若无浑浊现象产生说明Ba(OH) 2 足量,否则不足;
(6)mg是硫酸钡的质量,硫酸钡的物质的量为mg÷233g/mol= (m/233)mol,根据硫元素守恒可知二氧化硫的体积为(m/233)mol×22.4L/mol="(22.4m/233)" L,故尾气中二氧化硫的体积分数(22.4m/233) L/ VL=22.4m/233V,故答案为:22.4m/233V。
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
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