Question

SO₂是硫酸工业尾气的主要成分．实验室中，拟用如图所示流程，测定标准状况下，体积为VL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：

 

、

 

、

 

、称重．
（3）该VL尾气中SO₂的体积分数为

 

（用含有V、m的代数式表示）．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：

分析：（1）步骤①中加入H₂O₂溶液，过氧化氢与SO₂反应生成H₂SO₄；根据元素化合价的变化分析计算转移的电子数；
（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）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．

解答： 解：（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⁺+⁺SO₄^2-，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⁺+⁺SO₄^2-，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：过滤、洗涤、干燥；
（3）mg是硫酸钡的质量，硫酸钡的物质的量为

mg

233g/mol

=

m

233

mol，根据硫元素守恒可知二氧化硫的体积为

m

233

mol×22.4L/mol=

22.4m

233

L，故尾气中二氧化硫的体积分数=

22.4m 233 L

VL

=

m×22.4

233V

×100%；
故答案：

m×22.4

233V

×100%．

点评：本题考查学生对实验原理与实验操作的理解、实验方案设计、元素化合物性质、化学计算等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．