Question

（15分）硫酸工業(yè)產(chǎn)生的廢氣A（主要成分：SO2、O2、N2、CO2等）排放到空氣中會污染環(huán)境。某化學興趣小組對廢氣A的組成進行探究，請回答下列問題。

（1）同學甲設(shè)計實驗檢驗廢氣A中含有的CO2，應選擇的試劑有 。

A．NaOH溶液 B．酸性KMnO4溶液 C．澄清石灰水 D．鹽酸

（2）同學乙欲測定廢氣A中SO2的含量，取a L廢氣A并設(shè)計了如下裝置進行實驗。

①為了保證實驗成功，裝置A應具有的現(xiàn)象是 ，攪拌的目的是 。

②同學丙認為A裝置前后的質(zhì)量差就是a L廢氣中含有的SO2的質(zhì)量，然后進行含量計算。經(jīng)小組討論后，同學丁提出疑問，按照同學丙的實驗，若廢氣中SO2完全被吸收，則最后測定的結(jié)果應該偏大，同學丁推斷的理由是 。

（3）興趣小組的同學查閱資料發(fā)現(xiàn)可利用硫酸工業(yè)廢氣A制備皓礬（ZnSO4?7H2O）。實驗模擬制備皓礬工業(yè)流程如下：

①“氧化”中加入硫酸鐵發(fā)生反應的離子方程式是 。

②加入Zn粉的目的是 。

③固體A主要成分是 。

④操作b得到純凈皓礬晶體，必要的操作是 、過濾、洗滌、干燥。

Answer 1

（1）BC（2分） （2）①KMnO4溶液的紫紅色不能完全褪色（2分） 提高SO2的吸收率（合理均給分）。（2分）②實驗過程中發(fā)生2H2SO3+O2 ＝2H2SO4 （合理均給分）（2分）

（3）①2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42－+4H+（2分）②除溶液中的Fe2+、Fe3+等 （2分）

③Fe、Zn（或鐵、鋅）（1分）④蒸發(fā)（濃縮）、降溫（結(jié)晶）（2分）

【解析】

試題分析：（1）檢驗CO2一般用澄清石灰水，但SO2也能使澄清石灰水渾濁，所以需要利用酸性高錳酸鉀溶液把SO2氧化除去，因此答案選BC。

（2）①要保證實驗成功，則需要把SO2完全氧化，因此酸性高錳酸鉀溶液要過量，則裝置A應具有的現(xiàn)象是KMnO4溶液的紫紅色不能完全褪色。攪拌可以增大反應物的接觸面積，加快反應速率，提高的SO2的吸收率。

②由于氧氣也檢驗氧化性，在溶液中也能氧化SO2為硫酸。而廢氣中含有氧氣，因此在通入酸性高錳酸鉀溶液時，會發(fā)生反應2H2SO3+O2 ＝2 H2SO4，從而導致A裝置反應前后的質(zhì)量差偏大，因此測定結(jié)果會偏高。

（3）①鐵離子具有氧化性，能把SO2氧化生成硫酸，反應的離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42－+4H+。

②由于反應后的溶液中含有亞鐵離子以及過量的硫酸鐵，所以加入Zn粉的目的是除溶液中的Fe2+、Fe3+等。

③鋅的金屬性強于鐵，可以把溶液中的鐵離子、亞鐵離子置換生成鐵，過濾后所得固體主要是Fe、Zn（或鐵、鋅）。

④硫酸鋅能溶于水，因此從溶液中獲得皓礬晶體的必要的操作是蒸發(fā)（濃縮）、降溫（結(jié)晶）。

考點：考查氣體檢驗、氣體含量測定以及物質(zhì)制備工藝流程圖分析與應用