Question

(10分)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工厂排放尾气中二氧化硫的含量，分别采用以下方案：

[甲方案]：如右图所示，图中气体流量计B用于准确测量通过的尾气体积。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中导管末端连接一个多孔球泡D，可以提高实验的准确度，其理由是___________________________________。

(2)洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，测得的SO₂含量____________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

[乙方案]：实验步骤如下面流程图所示：

(3)步骤①中过量H₂O₂的作用是                                                 

(4)写出步骤②中反应的化学方程式__________________________________________

(5)步骤②中Ba(OH)₂是否足量的判断方法是__________________________________

______________________________________________________________________。

(6)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时，该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为_____________________________(用含有V、m的代数式表示)。

Answer

 (10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   （1分）

(2) 偏低                                               （1分）

(3)使SO2完全转化为 SO42-                                 （1分）

(4) H2SO4 ＋ Ba(OH)2  === BaSO4↓＋2 H2O                   （2分）

(5)静置分层后，往上层清液中继续滴加Ba(OH)2溶液，若无浑浊现象产生，

则Ba(OH)2已足量，反之不足     （2分）

(6)       （3分）

【解析】（1）由于多孔球泡能增大气体与溶液的接触面积，有利于SO2与碘水充分反应，所以能提高实验的准确度。

（2）洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，则气体的总体积偏大，因此SO2的体积分数偏底。

（3）双氧水具有强氧化性，所以双氧水的作用是使SO2完全转化为 SO42-。

（4）生成的硫酸能和氢氧化钡反应生成硫酸钡白色沉淀，反应的方程式是H2SO4 ＋ Ba(OH)2  === BaSO4↓＋2 H2O。

（5）Ba(OH)2是否足量的方法是继续滴加氢氧化钡，即静置分层后，往上层清液中继续滴加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）硫酸钡沉淀的质量是mg，则硫酸钡的物质的量是m/233mol,因此根据原子守恒可知，SO2的物质的量也是m/233mol，标准状况下的体积是22.4m/233L,所以SO2的体积分数是%。