Question

SO₂是硫酸工业尾气的主要成分．实验室中，拟用下图所示流程，测定标准状况下，体积为V L的硫酸工业尾气中SO₂的含量：
（1）步骤①中加入H₂O₂溶液时发生反应的离子方程式为______，1mol H₂O₂参加反应，转移的电子数为______．
（2）步骤③的操作依次是：过滤______、______、______、称重．
（3）一定温度下，BaSO₄的沉淀溶解平衡曲线如图所示．步骤②逐滴加入Ba（OH）₂溶液的过程中，BaSO₄的溶度积常数______（填“增大”、“减小”、“不变”之一），溶液中浓度的变化情况为______（填序号）
①d→c→e   ②b→c→d   ③a→c→e   ④d→c→a
（4）该V L尾气中SO₂的体积分数为______（用含有V、m的代数式表示）．

Answer

（1）过程中发生的反应为：SO2+H2O2=H2SO4，H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O；
（2）步骤③的操作是从溶液中分离出沉淀硫酸钡，操作步骤是过滤、洗涤、干燥、称重；
（3）溶度积常数随温度变化，不随浓度改变；沉淀溶解平衡中硫酸根离子浓度和钡离子浓度乘积为常数，随着加入的钡离子浓度增大，硫酸根离子浓度减小；始终是饱和溶液中的沉淀溶解平衡，应在曲线上变化；
（4）mg是硫酸钡的质量，计算硫酸钡的物质的量，根据硫元素守恒计算二氧化硫的体积，进而计算二氧化硫的体积分数；
【解析】
（1）步骤①中加入H2O2溶液，过氧化氢具有氧化性，二氧化硫具有还原性被氧化为硫酸，发生反应的离子方程式为H2O2+SO2=2H+++SO42-，1mol过氧化氢反应转移电子物质的量为2mol，转移的电子数为2×6.02×1023=1.204×1024；
故答案为：H2O2+SO2=2H+++SO42-，1.204×1024；
（2）步骤③的操作是从溶液中分离出沉淀硫酸钡，操作步骤是过滤、洗涤、干燥、称重；
故答案为：洗涤，干燥；
（3）沉淀溶解平衡中硫酸根离子浓度和钡离子浓度乘积为常数，随着加入的钡离子浓度增大，硫酸根离子浓度减小；始终是饱和溶液中的沉淀溶解平衡，应在曲线上变化；bd点不是该温度下的饱和溶液；
故答案为：不变，③；
（4）mg是硫酸钡的质量，硫酸钡的物质的量为=mol，根据硫元素守恒可知二氧化硫的体积为mol×22.4L/mol=L，故尾气中二氧化硫的体积分数==×100%；
故答案：×100%；