Question

(15分)节日期间因燃放鞭炮会引起空气中SO₂含量增高，造成大气污染。实验小组同学欲测定空气中SO₂的含量，并探究SO₂的性质。

I．某实验小组同学拟用下图所示简易装置测定空气中SO₂的含量。

实验操作如下：按图连接好仪器，检查装置气密性后，在广口瓶中盛放足量的H₂O₂水溶液，用规格为20mL的针筒抽气100次，使空气中的SO₂被H₂O₂水溶液充分吸收(SO₂+ H₂O₂=H₂S0₄)。在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl₂溶液，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量，得白色固体0.233mg。

（1）计算所测空气中SO₂含量为_______mg·L^-1。

（2）已知常温下BaS0₃的Ksp为5.48x10^-7,饱和亚硫酸溶液中c(S0₃^2-)=6.3x10^-8{mol·L^-1。

有同学认为以上实验不必用H₂O₂吸收SO₂，直接用O.1mol·L^-1BaCl₂溶液来吸收S0₂即可产生沉淀。请用以上数据分析这样做是否可行________________.

U．另一实验小组同学依据SO₂具有还原性，推测SO₂能被C1₂氧化生成SO₂C1₂。

用如图所示装置收集满C1₂，再通入SO₂，集气瓶中立即产生无色液体，充分反应后，将液体和剩余气体分离，进行如下研究。

（3）写出二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的离子方程式____________________.

（4）研究反应的产物。向所得液体中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液。经检验该溶液中的阴离子(除OH^-外)只有S0₄^2-、C1^-，证明无色液体是SO₂C1₂。

写出SO₂C1₂与H₂O反应的化学方程式_______________________________________.

（5）研究反应进行的程度。用NaOH溶液吸收分离出的气体，用盐酸酸化后，再滴加BaCl₂溶液。产生白色沉淀。

①该白色沉淀的成分是_____________.

②SO₂和C1₂生成SO₂C1₂的反应________可逆反应(填“是”或“不是”)，阐述理由___________.

Answer

（1）0.032；

（2）因为溶液中c（Ba2+)=0.1mol·L-1，c(SO32-) ≤ 6.3×10-8mol·L-1,其离子积c（Ba2+)×c(SO32-) ≤ 6.3×10-9≤Ksp(BaSO3)=5.48 ×10-7，所以直接用0.1mol·L-1BaCl2溶液来吸收SO2不能产生BaSO3)沉淀，这样做不可行；

（3）MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O；

（4）SO2Cl2+H2O=H2SO4+2HCl；

（5）①BaSO4；②是； 由于白色沉淀是BaSO4，所以反应后的混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体，因此，SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应（或其它合理答案）。

【解析】

试题分析：（1）根据原子守恒得SO2~BaSO4 n(SO2)=n(BaSO4)=0.233mg/233g/mol=1×10-6mol，m(SO2)=64g/mol

×1×10-6mol=0.000064g，则含量为：(0.000064g×1000mg/g)/(0.02L×100)=0.032mg/L；（2）因为溶液

中c（Ba2+)=0.1mol·L-1，c(SO32-) ≤ 6.3×10-8mol·L-1,其离子积c（Ba2+)×c(SO32-) ≤ 6.3×10-9≤

Ksp(BaSO3)=5.48 ×10-7，所以直接用0.1mol·L-1BaCl2溶液来吸收SO2不能产生BaSO3)沉淀，这样做

不可行；（3）离子方程式中氧化物和气体不能写成离子形式，故：MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2

↑+2H2O；（4）由题意可得：SO2Cl2+H2O=H2SO4+2HCl；（5）①BaSO4；②是； 由于白色沉淀是BaSO4，

所以反应后的混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体，因此，SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反

应。

考点：考查学生对实验数据和现象的分析处理能力