Question

（15分）硫酸工业产生的废气A（主要成分：SO₂、O₂、N₂、CO₂等）排放到空气中会污染环境。某化学兴趣小组对废气A的组成进行探究，请回答下列问题。

（1）同学甲设计实验检验废气A中含有的CO₂，应选择的试剂有      。

A．NaOH溶液     B．酸性KMnO₄溶液     C．澄清石灰水   D．盐酸

（2）同学乙欲测定废气A中SO₂的含量，取a L废气A并设计了如下装置进行实验。

①为了保证实验成功，装置A应具有的现象是          ，搅拌的目的是    。

②同学丙认为A装置前后的质量差就是a L废气中含有的SO₂的质量，然后进行含量计算。经小组讨论后，同学丁提出疑问，按照同学丙的实验，若废气中SO₂完全被吸收，则最后测定的结果应该偏大，同学丁推断的理由是                  。

（3）兴趣小组的同学查阅资料发现可利用硫酸工业废气A制备皓矾（ZnSO₄•7H₂O）。实验模拟制备皓矾工业流程如下：

①“氧化”中加入硫酸铁发生反应的离子方程式是                              。

②加入Zn粉的目的是                               。

③固体A主要成分是         。

④操作b得到纯净皓矾晶体，必要的操作是               、过滤、洗涤、干燥。

Answer

（1）BC（2分） （2）①KMnO4溶液的紫红色不能完全褪色（2分） 提高SO2的吸收率（合理均给分）。（2分）②实验过程中发生2H2SO3+O2 ＝2H2SO4 （合理均给分）（2分）

（3）①2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42－+4H+（2分）②除溶液中的Fe2+、Fe3+等 （2分）

③Fe、Zn（或铁、锌）（1分）④蒸发（浓缩）、降温（结晶）（2分）

【解析】

试题分析：（1）检验CO2一般用澄清石灰水，但SO2也能使澄清石灰水浑浊，所以需要利用酸性高锰酸钾溶液把SO2氧化除去，因此答案选BC。

（2）①要保证实验成功，则需要把SO2完全氧化，因此酸性高锰酸钾溶液要过量，则装置A应具有的现象是KMnO4溶液的紫红色不能完全褪色。搅拌可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高的SO2的吸收率。

②由于氧气也检验氧化性，在溶液中也能氧化SO2为硫酸。而废气中含有氧气，因此在通入酸性高锰酸钾溶液时，会发生反应2H2SO3+O2 ＝2 H2SO4，从而导致A装置反应前后的质量差偏大，因此测定结果会偏高。

（3）①铁离子具有氧化性，能把SO2氧化生成硫酸，反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42－+4H+。

②由于反应后的溶液中含有亚铁离子以及过量的硫酸铁，所以加入Zn粉的目的是除溶液中的Fe2+、Fe3+等。

③锌的金属性强于铁，可以把溶液中的铁离子、亚铁离子置换生成铁，过滤后所得固体主要是Fe、Zn（或铁、锌）。

④硫酸锌能溶于水，因此从溶液中获得皓矾晶体的必要的操作是蒸发（浓缩）、降温（结晶）。

考点：考查气体检验、气体含量测定以及物质制备工艺流程图分析与应用