问题 问答题

SO2是硫酸工业尾气的主要成分.实验室中,拟用下图所示流程,测定标准状况下,体积为V L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:过滤______、______、______、称重.

(3)一定温度下,BaSO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示.步骤②逐滴加入Ba(OH)2溶液的过程中,BaSO4的溶度积常数______(填“增大”、“减小”、“不变”之一),溶液中S

O2-4
浓度的变化情况为______(填序号)

①d→c→e   ②b→c→d   ③a→c→e   ④d→c→a

(4)该V L尾气中SO2的体积分数为______(用含有V、m的代数式表示).

答案

(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+++SO42-,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+++SO42-,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:洗涤,干燥;

(3)沉淀溶解平衡中硫酸根离子浓度和钡离子浓度乘积为常数,随着加入的钡离子浓度增大,硫酸根离子浓度减小;始终是饱和溶液中的沉淀溶解平衡,应在曲线上变化;bd点不是该温度下的饱和溶液;

故答案为:不变,③;

(4)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%;

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