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，在老師的指導下，小剛同學進行了如下實驗，請回答下列問題．
【提出問題】工廠區(qū)空氣里S0₂是否超標？
【查閱資料】我國關于S0₂在不同區(qū)域的空氣質量標準見下表

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

【實驗過程】（1）采集工廠區(qū)的空氣樣品250L，經過一系列化學反應生成Na₂S0₄，該Na₂S0₄全部由250L樣品中S0₂轉化而成（ 假定每步反應均為完全反應 ），將所得Na₂S0₄全部配制成溶液按下列流程圖進行實驗．
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)生反應的化學方程式______．
【數(shù)據處理】（2）小剛稱量流程圖中全部烘干得到的BaS0₄的質量為l.2mg，并計算出1.2mg BaS0₄中硫元素的質量為0.165mg，從而確定S0₂中硫元素的質量也為0.165mg，他作出此判斷的依據是______．
（3）______mg的S0₂中含硫元素的質量為0.165mg．
【結論】（4）對照空氣質量標準，判斷該工廠區(qū)大氣中S0₂的含量______．（填“達標“或“超標”）

Answer 1

【答案】分析：（1）利用硫酸鈉能與氯化鋇反應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，過濾后可得到硫酸鋇沉淀；
（2）化學變化前后元素的種類、質量均不變，可由硫酸鋇中所含硫元素的質量求得二氧化硫中硫元素質量；
（3）利用二氧化硫中硫元素的質量分數(shù)與二氧化硫氣體中所含硫元素的質量可計算氣體二氧化硫的質量；
（4）根據計算出250L所取樣品空氣中二氧化硫的含量，對照空氣質量標準，判斷該工廠區(qū)大氣中S0₂的含量是否超標．
解答：解：（1）操作1完全后使溶液中產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，以準確測定其中硫元素質量；硫酸鈉與氯化鋇發(fā)生復分解反應，交換成分生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，反應的化學方程式為Na₂S0₄+BaCl₂=BaS0₄↓+2NaCl；
（2）空氣中二氧化硫轉化為硫酸鈉、硫酸鈉與氯化鋇轉化為硫酸鋇，整個轉化過程中硫元素質量不變，因此根據質量守恒定律可由硫酸鋇中硫元素質量計算出氣體二氧化硫中所含硫元素質量；
（3）含硫元素的質量為0.165mg的S0₂的質量=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
故答案為：
（1）過濾；使Na₂S0₄充分反應（其它合理作答給分）；Na₂S0₄+BaCl₂=BaS0₄↓+2NaCl；
（2）化學反應前后元素質量守恒（或不變）（其它合理作答給分）；
（3）O.326；
（4）超標．
點評：利用二氧化硫至硫酸鈉至硫酸鋇的轉化過程硫元素的質量不變，由硫酸鋇中硫元素質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．