Question

（2012?濟南二模）SO₂是硫酸工業(yè)尾氣的主要成分．實驗室中，擬用下圖所示流程，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(yīng)的離子方程式為

H₂O₂+SO₂=2H⁺+SO₄^2-

，1mol H₂O₂參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

1.204×10²⁴

．
（2）步驟③的操作依次是：過濾

過濾

、

洗滌

、

干燥

、稱重．
（3）一定溫度下，BaSO₄的沉淀溶解平衡曲線如圖所示．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”、“不變”之一），溶液中S

O

2- 4

濃度的變化情況為

③

（填序號）
①d→c→e   ②b→c→d   ③a→c→e   ④d→c→a
（4）該V L尾氣中SO₂的體積分數(shù)為

m×22.4

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(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(yīng)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(yīng)的離子方程式為H₂O₂+SO₂=2H⁺+⁺SO₄^2-，1mol過氧化氫反應(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，操作步驟是過濾、洗滌、干燥、稱重；
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

mg

233g/mol

=

m

233

mol，根據(jù)硫元素守恒可知二氧化硫的體積為

m

233

mol×22.4L/mol=

22.4m

233

L，故尾氣中二氧化硫的體積分數(shù)=

22.4m 233 L

VL

=

m×22.4

233V

×100%；
故答案：

m×22.4

233V

×100%；

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