Question

1．SO₂是硫酸工業(yè)尾氣的主要成分．實驗室中，擬用圖1所示流程，測定標準狀況下，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溶液時發(fā)生反應的離子方程式為H₂O₂+SO₂=2H⁺+⁺SO₄^2-．

（2）一定溫度下，BaSO₄的沉淀溶解平衡曲線如圖2所示．步驟②逐滴加入Ba（OH）₂溶液的過程中，BaSO₄的溶度積常數(shù)不變（填“增大”、“減小”或“不變”），溶液中SO₄^2-濃度的變化情況為③（填序號）．
①d→c→e    ②b→c→d
③a→c→e    ④d→c→a
（3）該V L尾氣中SO₂的體積分數(shù)為$\frac{22.4m}{233V}$×100%（用含有V、m的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 （1）過程中發(fā)生的反應為：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，操作步驟是過濾、洗滌、干燥、稱重；
（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，應在曲線上變化；
（4）mg是硫酸鋇的質(zhì)量，計算硫酸鋇的物質(zhì)的量，根據(jù)硫元素守恒計算二氧化硫的體積，進而計算二氧化硫的體積分數(shù)；

解答 解：（1）步驟①中加入H₂O₂溶液，過氧化氫具有氧化性，二氧化硫具有還原性被氧化為硫酸，發(fā)生反應的離子方程式為H₂O₂+SO₂=2H⁺+⁺SO₄^2-，
故答案為：H₂O₂+SO₂=2H⁺+⁺SO₄^2-；
（2）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，應在曲線上變化；bd點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$\frac{mg}{233g/mol}$=$\frac{m}{233}$mol，根據(jù)硫元素守恒可知二氧化硫的體積為$\frac{m}{233}$mol×22.4L/mol=$\frac{22.4m}{233}$L，故尾氣中二氧化硫的體積分數(shù)=$\frac{\frac{22.4．m}{233}L}{VL}$=$\frac{22.4m}{233V}$×100%；
故答案：$\frac{22.4m}{233V}$×100%；

點評 本題考查學生對實驗原理與實驗操作的理解、實驗方案設計、元素化合物性質(zhì)、化學計算、沉淀溶解平衡等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關鍵，需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力．