Question

為探究一座使用煤為燃料的發(fā)電廠工廠區(qū)大氣是否被污染，在老師的指導(dǎo)下，小剛同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗，請回答下列問題．
【提出問題】工廠區(qū)空氣里S0₂是否超標(biāo)？
【查閱資料】我國關(guān)于S0₂在不同區(qū)域的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見下表

地　區(qū)	風(fēng)景區(qū)	居民區(qū)	工廠區(qū)
S02的濃度限值（ mg/L）	0．O0015	0．O0050	0．O0070

【實(shí)驗過程】（1）采集工廠區(qū)的空氣樣品250L，經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)生成Na₂S0₄，該Na₂S0₄全部由250L樣品中S0₂轉(zhuǎn)化而成（ 假定每步反應(yīng)均為完全反應(yīng) ），將所得Na₂S0₄全部配制成溶液按下列流程圖進(jìn)行實(shí)驗．
操作1的名稱為______，加入過量BaCl₂溶液的原因是______，寫出流程圖中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
【數(shù)據(jù)處理】（2）小剛稱量流程圖中全部烘干得到的BaS0₄的質(zhì)量為l.2mg，并計算出1.2mg BaS0₄中硫元素的質(zhì)量為0.165mg，從而確定S0₂中硫元素的質(zhì)量也為0.165mg，他作出此判斷的依據(jù)是______．
（3）______mg的S0₂中含硫元素的質(zhì)量為0.165mg．
【結(jié)論】（4）對照空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，判斷該工廠區(qū)大氣中S0₂的含量______．（填“達(dá)標(biāo)“或“超標(biāo)”）

Answer 1

解：（1）操作1完全后使溶液中產(chǎn)生的硫酸鋇沉淀分離出來，可推斷該操作為過濾操作；此過程中加入過程的氯化鋇溶液，可確保溶液中的硫酸鈉完全反應(yīng)，以準(zhǔn)確測定其中硫元素質(zhì)量；硫酸鈉與氯化鋇發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，交換成分生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂S0₄+BaCl₂=BaS0₄↓+2NaCl；
（2）空氣中二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鈉、硫酸鈉與氯化鋇轉(zhuǎn)化為硫酸鋇，整個轉(zhuǎn)化過程中硫元素質(zhì)量不變，因此根據(jù)質(zhì)量守恒定律可由硫酸鋇中硫元素質(zhì)量計算出氣體二氧化硫中所含硫元素質(zhì)量；
（3）含硫元素的質(zhì)量為0.165mg的S0₂的質(zhì)量=0.163mg÷×100%=0.326mg；
（4）空氣樣品250L中S0₂的濃度==0.001304mg/L
∵0.001304mg/L＞0．O0070mg/L
∴該工廠區(qū)大氣中S0₂的含量超標(biāo)
故答案為：
（1）過濾；使Na₂S0₄充分反應(yīng)（其它合理作答給分）；Na₂S0₄+BaCl₂=BaS0₄↓+2NaCl；
（2）化學(xué)反應(yīng)前后元素質(zhì)量守恒（或不變）（其它合理作答給分）；
（3）O.326；
（4）超標(biāo)．
分析：（1）利用硫酸鈉能與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，加入過量的氯化鋇使硫酸鈉完全反應(yīng)，過濾后可得到硫酸鋇沉淀；
（2）化學(xué)變化前后元素的種類、質(zhì)量均不變，可由硫酸鋇中所含硫元素的質(zhì)量求得二氧化硫中硫元素質(zhì)量；
（3）利用二氧化硫中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與二氧化硫氣體中所含硫元素的質(zhì)量可計算氣體二氧化硫的質(zhì)量；
（4）根據(jù)計算出250L所取樣品空氣中二氧化硫的含量，對照空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，判斷該工廠區(qū)大氣中S0₂的含量是否超標(biāo)．
點(diǎn)評：利用二氧化硫至硫酸鈉至硫酸鋇的轉(zhuǎn)化過程硫元素的質(zhì)量不變，由硫酸鋇中硫元素質(zhì)量計算二氧化硫中硫元素，以此判斷空氣中二氧化硫的含量．