Question

某校化学课外研究小组为验证浓硫酸与金属Zn反应产生的气体中含SO₂和H₂，进行了下列实验活动：

（1）在装入药品前，甲同学需检查装置_____。

（2）填写下表中的实验现象：_____。

装置	B	F	G
实验现象

（3）装置C的作用是_____，写出装置C中发生反应的离子方程式_____。

（4）装置D的作用是_____。

（5）SO₂是大气污染物之一，也是某工业生产中的主要尾气之一。某校兴趣小组欲采用下列方案测定此工业尾气中的SO₂的含量。

通过的尾气体积为VL（已换算成标准状况）时，该尾气中SO₂含量（体积分数）为_____（用含有V、m的代数式表示）。

Answer

气密性

装置

B

F

G

实验现象

品红褪色

黑色固体变红

白色固体变蓝

除去可能未反应完的SO2 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+ 检验SO2是否已除尽

【解析】

由图中信息可知，A为浓硫酸与锌反应的装置，B用于检验二氧化硫，C用于吸收二氧化硫，D用于检验二氧化硫已除尽，E用于干燥氢气，F和C用于检验氢气，H是为了防止空气中的水蒸气干扰实验；测定工业尾气中的SO2的含量的实验中，先通过双氧水吸收二氧化硫，然后将吸收液与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀，最后通过硫酸钡的质量测定SO2的含量。据此解答。

（1）在装入药品前，甲同学需检查装置的气密性。

（2）浓硫酸与锌反应可生成二氧化硫，二氧化硫有漂白性，能使品红溶液褪色；当硫酸的浓度变得较小时，硫酸与锌反应生成氢气，氢气可以将黑色的氧化铜还原为红色的铜，同时生成的水蒸气可以使白色的硫酸铜变蓝。该实验的现象列为下表：

装置

B

F

G

实验现象

品红褪色

黑色固体变红

白色固体变蓝

（3）装置C的作用是除去可能未反应完的SO2，防止其干扰氢气的检验。装置C中，二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液氧化为硫酸，高锰酸钾被还原为硫酸锰，故该反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+。

（4）装置D的作用是检验SO2是否已除尽，只有除尽SO2才能保证后续实验的有效性。

（5）由图中数据可知，最后得到硫酸钡沉淀的质量为mg，根据S元素守恒可知，n(SO2)=n(BaSO4)= mol，则在标准状况下，V(SO2)= L，由于通过的尾气体积为VL（已换算成标准状况），则该尾气中SO2含量（体积分数）为。