为了测定某硫酸厂的废水中硫酸的质量分数,取该废水100g,加入10%氢氧化钠溶液至恰好完全反应,共消耗氢
氢氧化钠溶液的溶质的质量=80×10%=8g
8g/40=0.2mol,硫酸的当量=0.1mol,硫酸质量=0.1*98=9.8g
废水中硫酸的浓度=9.8/100=9.8%
环保规定:空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02mg/L.环保部门为了测定某硫酸厂周围空气中二氧化硫的含量,做了如下实验:取常温常压下的空气1.000L(内含氮气、氧气、二氧化碳、二氧化硫等),缓缓通过足量的溴水(反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr),在所得溶液中加入过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀,将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.233mg.通过计算说明此硫酸厂排放到空气中SO2的是否超标.
故答案为:增大气体与溶液的接触面积,有利于SO2与碘水反应;
(2)C中为二氧化硫与单质碘反应生成硫酸和氢碘酸,硫酸与氢碘酸为强酸,所以其反应的离子方程式为:SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+;
故答案为:SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+;
(3)没有及时关闭活塞A,则通过流量计的气体中的二氧化硫不能全部被吸收,所以测得的二氧化硫的量偏小,则二氧化硫的含量偏低;
故答案为:偏低.
| (10分)(1)增大气体与溶液的接触面积,有利于SO 2 与碘水充分反应(1分) (2)酸性高锰酸钾溶液能够充分吸收SO 2 并与之反应,反应终了时现象易于观察(或其他合理答案)(1分) (3)偏低 通入尾气速率过快,SO 2 吸收不充分(各1分) (4)H 2 SO 4 +Ba(OH) 2 =BaSO 4 ↓+2H 2 O(2分) (5)取最后一次的洗涤液少许,用PH试纸测量PH值或加入Na 2 SO 4 溶液,看是否有浑浊出现(或其他合理答案)(2分) (6)由硫守恒可知n(SO 2 )=n(BaSO 4 )="0.001" mol,得到SO 2 的体积分数为0.067%大于0.05%,未达标(2分) |
| 试题分析:(1)多孔球泡D能增大气体与溶液的接触面积,有利于SO 2 与碘水充分反应。 (2)因为酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够充分吸收SO 2 并与之反应,且酸性高锰酸钾溶液显紫红色,反应终了时现象易于观察。 (3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,若没有及时关闭活塞A,则导致通过的气体偏多,因此测得的SO 2 含量偏低。测得的SO 2 含量总是偏低,可能的原因是通入尾气速率过快,SO 2 吸收不充分引起的。 (4)双氧水具有氧化性,能把SO 2 氧化生成硫酸,所以反应②的化学方程式是H 2 SO 4 +Ba(OH) 2 =BaSO 4 ↓+2H 2 O。 (5)步骤③中判断沉淀已经洗涤干净的方法可以是沉淀法,也可以通过测量溶液的pH值,即取最后一次的洗涤液少许,用PH试纸测量PH值或加入Na 2 SO 4 溶液,看是否有浑浊出现(或其他合理答案)。 (6)最终所得固体是硫酸钡,其质量为0.233g,物质的量是0.233g÷233g/mol=0.001mol。又因为尾气的物质的量是33.6L÷22.4L/mol=1.5mol 所以该尾气中二氧化硫的含量是 即SO 2 的体积分数大于0.05%,未达标 2 尾气吸收的综合性实验判断 点评:该题是中等难度的试题,也是高考中的常见考点,试题综合性强,侧重能力的培养和实验设计能力的训练,难度较大,学生不易得分。该类试题综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能得出正确的结论。 |
+2Br-+SO42-,所以通入足量溴水的目的是Br2将SO2氧化生成SO42-,
故答案为:Br2将SO2氧化生成SO42-;Br2+SO2+H2O=4H++2Br-+SO42-,
(2)BaCl2溶液能与SO42-生成沉淀,离子方程式为:Ba2++SO42-=BaSO4↓,所以加入过量的BaCl2溶液的目的使SO42-沉淀完全,
故答案为:使SO42-沉淀完全;Ba2++SO42-=BaSO4↓;
(3)在滤液中加K2SO4溶液,有白色沉淀产生,说明滤液中含有Ba2+,即沉淀剂已经足量;
故答案为:沉淀剂已经足量;
(4)用蒸馏水洗涤沉淀2~3次,若在洗液中加入AgNO3溶液,无沉淀出现,说明滤液中不含有Cl-,即沉淀已洗涤干净,
故答案为:沉淀已洗涤干净;
(5)利用关系式:SO2 ~SO42-~BaSO4,
0.001mol
| 0.233g |
| 233g/mol |
1L空气中SO2的体积为22.4L/mol×0.001mol=0.0224L,SO2的体积分数为
| 0.0224L |
| 1L |
故答案为:2.24%;