Question

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。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫含量，采用以下方案：

  甲方案：如下图所示，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，可以提高实验准确度，其理由是：

                                                                             。

（2）洗气瓶C中的溶液可以用其他试剂替代，请你举出一种：                     。

（3）本实验的关键在于关闭气体流量计的时机,请问应当在什么时候关闭活塞A:      。

乙方案：实验步骤如以下流程图所示：

（4）写出步骤①中反应的化学方程式                                          。

（5）如何判断步骤②中沉淀是否完全的方法                                    。

（6）通过的尾气体积为VL（已换算成标准状况）时，该尾气中二氧化硫含量（体积分数）

为                             （用含有V、m的代数式表示）。

丙方案：将乙方案中步骤①省略，直接将尾气通入过量Ba(OH)₂溶液，其余步骤与方案乙相同。

（7）你认为丙方案是否合理，说明理由：

                                                                        。

Answer

(15分)

（1）增大气体与溶液的接触面积，有利于SO2与碘水充分反应（2分）

（2）酸性高锰酸钾溶液等 （2分）

（3）当洗气瓶C中溶液蓝色消失时（2分）

    （4）SO2+H2O2==H2SO4（2分）

（5）静置后,往上层清夜加入Ba(OH)2 ,如未出现白色沉淀,则沉淀完全(2分)

（6）22.4m / (233V)（3分）

（7）不合理。BaSO3被部分氧化为BaSO4 （2分）

【解析】（1）利用多孔球泡可增大反应物的接触面积，使物质充分反应；（2）SO2的吸收可用很多物质如酸性高锰酸钾溶液、氯水、氢氧化钠溶液（要有现象）等；（3）当看到C装置蓝色消失立即关闭活塞；（4）乙方案的原理是用H2O2将SO2氧化为硫酸，然后与Ba(OH)2反应，再根据沉淀的质量求SO2的量；（5）沉淀完全了，则溶液中无SO42-或溶液中有Ba(OH)2，静置后,往上层清液加入Ba(OH)2 ,如未出现白色沉淀，或加硫酸钠，有白色沉淀 ,则沉淀完全。（6）n(SO2)=n(BaSO4)=m/233mol,V(SO2)=22.4m/233.（7）将乙方案中步骤①省略,则SO2与Ba(OH)2反应生成的BaSO3在后面的操作中部分被氧化为BaSO4，但又不知BaSO3、BaSO4的比值，故无法求SO2的量。