Question

SO₂是硫酸工業(yè)尾氣的主要成分．實(shí)驗(yàn)室中，擬用下圖所示流程，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積為V L的硫酸工業(yè)尾氣中SO₂的含量：
（1）步驟①中加入H₂O₂溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____，1mol H₂O₂參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi)_____．
（2）步驟③的操作依次是：過(guò)濾______、______、______、稱(chēng)重．
（3）一定溫度下，BaSO₄的沉淀溶解平衡曲線(xiàn)如圖所示．步驟②逐滴加入Ba（OH）₂溶液的過(guò)程中，BaSO₄的溶度積常數(shù)______（填“增大”、“減小”、“不變”之一），溶液中濃度的變化情況為_(kāi)_____（填序號(hào)）
①d→c→e　 ②b→c→d　 ③a→c→e　 ④d→c→a
（4）該V L尾氣中SO₂的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)_____（用含有V、m的代數(shù)式表示）．

Answer 1

解：（1）步驟①中加入H₂O₂溶液，過(guò)氧化氫具有氧化性，二氧化硫具有還原性被氧化為硫酸，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H₂O₂+SO₂=2H⁺+⁺SO₄^2-，1mol過(guò)氧化氫反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為2mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2×6.02×10²³=1.204×10²⁴；
故答案為：H₂O₂+SO₂=2H⁺+⁺SO₄^2-，1.204×10²⁴；
（2）步驟③的操作是從溶液中分離出沉淀硫酸鋇，操作步驟是過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)重；
故答案為：洗滌，干燥；
（3）沉淀溶解平衡中硫酸根離子濃度和鋇離子濃度乘積為常數(shù)，隨著加入的鋇離子濃度增大，硫酸根離子濃度減��；始終是飽和溶液中的沉淀溶解平衡，應(yīng)在曲線(xiàn)上變化；bd點(diǎn)不是該溫度下的飽和溶液；
故答案為：不變，③；
（4）mg是硫酸鋇的質(zhì)量，硫酸鋇的物質(zhì)的量為=mol，根據(jù)硫元素守恒可知二氧化硫的體積為mol×22.4L/mol=L，故尾氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)==×100%；
故答案：×100%；
分析：（1）過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，H₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2H₂O；
（2）步驟③的操作是從溶液中分離出沉淀硫酸鋇，操作步驟是過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)重；
（3）溶度積常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度改變；沉淀溶解平衡中硫酸根離子濃度和鋇離子濃度乘積為常數(shù)，隨著加入的鋇離子濃度增大，硫酸根離子濃度減��；始終是飽和溶液中的沉淀溶解平衡，應(yīng)在曲線(xiàn)上變化；
（4）mg是硫酸鋇的質(zhì)量，計(jì)算硫酸鋇的物質(zhì)的量，根據(jù)硫元素守恒計(jì)算二氧化硫的體積，進(jìn)而計(jì)算二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)；
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作的理解、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、元素化合物性質(zhì)、化學(xué)計(jì)算、沉淀溶解平衡等，難度中等，清楚實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．