硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫含量超過0.05%（體積分?jǐn)?shù)）時(shí)需經(jīng)處理后才能排放．某校興趣小組欲測(cè)定硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫含量，采用以下方案：
甲方案：如下圖所示，圖中氣體流量計(jì)B用于準(zhǔn)確測(cè)量通過尾氣的體積．將尾氣通入一定體積已知濃度的碘水中測(cè)定二氧化硫的含量．當(dāng)洗氣瓶C中溶液藍(lán)色消失時(shí)，立即關(guān)閉活塞A．
（1）洗氣瓶C中導(dǎo)管末端連接一個(gè)多孔球泡D，可以提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，其理由是：
增大SO2與碘水的接觸面積，使SO2和碘水充分反應(yīng)
增大SO2與碘水的接觸面積，使SO2和碘水充分反應(yīng)
．
（2）洗氣瓶C中的溶液可以用其他試劑替代，請(qǐng)你舉出一種：
酸性高錳酸鉀溶液或溴水等
酸性高錳酸鉀溶液或溴水等
．
（3）洗氣瓶C溶液藍(lán)色消失后，沒有及時(shí)關(guān)閉活塞A，測(cè)得的SO2含量
偏低
偏低
（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．
乙方案：實(shí)驗(yàn)步驟如以下流程圖所示：

（4）寫出步驟②中反應(yīng)的化學(xué)方程式
H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O
H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O
．
（5）步驟③中洗滌沉淀的方法是
向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過沉淀物，待水流盡后，重復(fù)操作2～3次
向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過沉淀物，待水流盡后，重復(fù)操作2～3次
．
（6）通過的尾氣體積為VL（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，該尾氣中二氧化硫含量（體積分?jǐn)?shù)）為
22.4m
233V
22.4m
233V
（用含有V、m的代數(shù)式表示）．
丙方案：將乙方案中步驟①省略，直接將尾氣通入過量Ba（OH）2溶液，其余步驟與方案乙相同．
（7）你認(rèn)為丙方案是否合理，說明理由：
不合理，BaSO3被部分氧化為BaSO4
不合理，BaSO3被部分氧化為BaSO4
．
分析：甲方案利用的原理為：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，據(jù)此確定二氧化硫的物質(zhì)的量，進(jìn)而定尾氣中二氧化硫的含量；
（1）洗氣瓶C中導(dǎo)管末端連接一個(gè)多孔球泡D，可以增大SO2與碘水的接觸面積，使SO2和碘水充分反應(yīng)；
（2）洗氣瓶C中的溶液還可以用酸性高錳酸鉀溶液、溴水等代替；
（3）洗氣瓶C中溶液藍(lán)色消失后，沒有及時(shí)關(guān)閉活塞A，則通入尾氣的體積增大；
乙方案利用的原理為：SO2+H2O2=H2SO4，H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O，最后沉淀硫酸鋇的質(zhì)量計(jì)算尾氣中二氧化硫的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算尾氣二氧化硫含量；
 （4）步驟②中硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇與水；
（5）洗滌沉淀的方法是：向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過沉淀物，待水流盡后，重復(fù)操作2～3次；
（6）mg是硫酸鋇的質(zhì)量，計(jì)算硫酸鋇的物質(zhì)的量，根據(jù)硫元素守恒計(jì)算二氧化硫的體積，進(jìn)而計(jì)算二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)；
丙方案：（7）將乙方案中步驟①省略，直接將尾氣通入過量Ba（OH）2溶液，BaSO3被部分氧化為BaSO4．
解答：解：甲方案利用的原理為：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，最后測(cè)定剩余氣體的體積，進(jìn)而定尾氣中二氧化硫的含量；
（1）洗氣瓶C中導(dǎo)管末端連接一個(gè)多孔球泡D，可以增大SO2與碘水的接觸面積，使SO2和碘水充分反應(yīng)；
故答案為：增大SO2與碘水的接觸面積，使SO2和碘水充分反應(yīng)；
（2）洗氣瓶C中的溶液還可以用酸性高錳酸鉀溶液、溴水等代替；
故答案為：酸性高錳酸鉀溶液或溴水；
（3）洗氣瓶C中溶液藍(lán)色消失后，沒有及時(shí)關(guān)閉活塞A，則通入尾氣的體積增大，因此SO2含量偏低；
故答案為：偏低；
乙方案利用的原理為：SO2+H2O2=H2SO4，H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O，最后沉淀硫酸鋇的質(zhì)量計(jì)算尾氣中二氧化硫的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算尾氣二氧化硫含量；
 （4）步驟②中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O；
故答案為：H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O；
（5）洗滌沉淀的方法是：向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過沉淀物，待水流盡后，重復(fù)操作2～3次；
故答案為：向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過沉淀物，待水流盡后，重復(fù)操作2～3次；
（6）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?jǐn)?shù)
22.4m
233
L
VL
=
22.4m
233V
；
故答案為：
22.4m
233V
；
丙方案：
（7）將乙方案中步驟①省略，直接將尾氣通入過量Ba（OH）2溶液，BaSO3被部分氧化為BaSO4，導(dǎo)致測(cè)定的亞硫酸鋇的質(zhì)量偏大，測(cè)定二氧化硫的體積偏大，體積分?jǐn)?shù)偏大，故不合理；
故答案為：不合理，BaSO3被部分氧化為BaSO4．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作的理解、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、元素化合物性質(zhì)、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，清楚實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的能力．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

工業(yè)制硫酸的尾氣中含有一定量SO2，處理尾氣的手段除了氨吸收法以外還有以下幾種方法．
（一）工業(yè)實(shí)際吸收過程中，第I步常采用濃苛性鈉溶液吸收為其中的SO2，然后向生成溶液中加入熟石灰，充分反應(yīng)后將生成產(chǎn)物分離后再經(jīng)氧化后制得產(chǎn)品A．

（1）產(chǎn)品A是
CaSO4
CaSO4
（填化學(xué)式）．
（2）有人提出將第一步中的濃苛性鈉溶液換成同溫度下飽和Ca（OH）2溶液直接制得產(chǎn)品CaSO3，你認(rèn)為是否可行？
不可以
不可以
（填“可以”、“不可以”或“不確定”）原因是
Ca（OH）2在水中溶解度較小，c（OH-）太低，吸收效率不高
Ca（OH）2在水中溶解度較小，c（OH-）太低，吸收效率不高

（二）制備MnSO4?H2O：SO2還原MnO2礦制備MnSO4?H2O，過程如下：

（1）生產(chǎn)中提高M(jìn)nO2礦浸出率的措施除了將礦石粉碎還有
充分?jǐn)嚢�、適當(dāng)提高體系溫度等
充分?jǐn)嚢�、適當(dāng)提高體系溫度等
（答出一條即可）．
（2）除鐵發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為
2Fe3++3H2O+3CaCO3=2Fe（OH）3↓+3CO2↑+3Ca2+ 或Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+ 2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O
2Fe3++3H2O+3CaCO3=2Fe（OH）3↓+3CO2↑+3Ca2+ 或Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+ 2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O
．
（3）操作I的名稱為
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
．
（4）MnSO4?H2O在1150℃高溫下易分解，產(chǎn)物是Mn3O4、含硫化合物、水，在該條件下硫酸錳晶體分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是
3MnSO4?H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O
3MnSO4?H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

硫元素的含氧酸鹽在工業(yè)上用途廣泛．
（1）工業(yè)上用Na2SO3溶液處理工業(yè)尾氣中的SO2，表中數(shù)據(jù)表示反應(yīng)過程中
n(SO32-)
n(HSO3-)
隨pH變化的關(guān)系：
n(SO32-)
n(HSO3-)
 91：9 1：1 9：91
室溫下pH 8.2 7.2 6.2
簡(jiǎn)述
n(SO32-)
n(HSO3-)
=1時(shí)，溶液pH=7.2的原因：
 
；若用0.20mol/L的NaOH溶液（反應(yīng)前后溶液體積不變）吸收SO2，若反應(yīng)后溶液呈中性，則c（HSO3-）+2c（SO32-）=
 
 mol/L．
（2）已知Ki1（H2SO3）＞Ki（HAc）＞Ki2（H2SO3）＞Ki2（H2CO3），要使NaHSO3溶液中c（Na+）：c（HSO3-）接近1：1，可在溶液中加入少量
 
．
a．H2SO3溶液       b．NaOH溶液          c．冰醋酸       d．Na2CO3
（3）實(shí)驗(yàn)室通過低溫電解KHSO4溶液制備過二硫酸鉀K2S2O8，寫出熔融KHSO4的電離方程式：
 
．
（4）S2O82-有強(qiáng)氧化性，還原產(chǎn)物為SO42-，硫酸錳（MnSO4）和過硫酸鉀（K2S2O8）兩種鹽溶液在銀離子催化下可發(fā)生反應(yīng)，得到紫紅色溶液．書寫此反應(yīng)的化學(xué)方程式：
 
．
（5）已知：S2O32-有較強(qiáng)的還原性，實(shí)驗(yàn)室可用I-測(cè)定K2S2O8樣品的純度：反應(yīng)方程式為：
     S2O82-+2I-→2SO42-+I2 …①；
     I2+2S2O32-→2I-+S4O62-…②．
則S2O82-、S4O62-、I2氧化性強(qiáng)弱順序：
 
．
（6）K2S2O8是偏氟乙烯（CH2=CF2）聚合的引發(fā)劑，偏氟乙烯由CH3-CClF2氣體脫去HCl制得，生成0.5mol偏氟乙烯氣體要吸收54kJ的熱，寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

釩(V)及其化合物在工業(yè)催化、新材料和新能源等領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用，其中接觸法制硫酸工業(yè)中就要用到V2O5作催化劑：

 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0。

某溫度下，將2mol SO2和1mol O2置于10 L密閉容器中，在V2O5作催化劑下經(jīng)5min反應(yīng)達(dá)平衡，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)為80%。

（1）5min內(nèi) v(SO3 )＝　　　　　　mol·L－1·min－1　

（2）該溫度下平衡常數(shù)K＝　　　　　　　　　　

（3）若縮小容器體積，至達(dá)到新的平衡，在圖中畫出反應(yīng)速率變化圖象。

（4）硫酸工業(yè)尾氣SO2用濃氨水吸收，反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　　　　　　　，吸收后的產(chǎn)物最終可制成肥料硫銨［即(NH4)2SO4］。

（5）某含釩化合物及硫酸的電池是利用不同價(jià)態(tài)離子對(duì)的氧化還原反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，其原理如下圖所示。

①用該電池電解(NH4)2SO4溶液生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過二硫酸銨)。電解時(shí)均用惰性電極，陽極電極反應(yīng)式可表示為　　　　　　　　　　　　　　　　；若電解得1mol(NH4)2S2O8，則電池左槽中H＋將　　　(填“增大”或“減少”)　　　　mol。

②電池使用一段時(shí)間后對(duì)其進(jìn)行充電，充電過程中，陽電極反應(yīng)式為：　　　　　　　　　　。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2012屆浙江省衢州二中高三下學(xué)期第一次綜合練習(xí)理科綜合試卷（化學(xué)部分） 題型：填空題

釩(V)及其化合物在工業(yè)催化、新材料和新能源等領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用，其中接觸法制硫酸工業(yè)中就要用到V2O5作催化劑：
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0。
某溫度下，將2 mol SO2和1 mol O2置于10 L密閉容器中，在V2O5作催化劑下經(jīng)5min反應(yīng)達(dá)平衡，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)為80%。
（1）5min內(nèi) v(SO3 )＝　　　　　　mol·L－1·min－1　
（2）該溫度下平衡常數(shù)K＝　　　　　　　　　　
（3）若縮小容器體積，至達(dá)到新的平衡，在圖中畫出反應(yīng)速率變化圖象。

（4）硫酸工業(yè)尾氣SO2用濃氨水吸收，反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　　　　　　　，吸收后的產(chǎn)物最終可制成肥料硫銨［即(NH4)2SO4］。
（5）某含釩化合物及硫酸的電池是利用不同價(jià)態(tài)離子對(duì)的氧化還原反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置，其原理如下圖所示。

①用該電池電解(NH4)2SO4溶液生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過二硫酸銨)。電解時(shí)均用惰性電極，陽極電極反應(yīng)式可表示為　　　　　　　　　　　　　　　　；若電解得1mol(NH4)2S2O8，則電池左槽中H＋將　　　(填“增大”或“減少”)　　　　mol。
②電池使用一段時(shí)間后對(duì)其進(jìn)行充電，充電過程中，陽電極反應(yīng)式為：　　　　　　　　　　。

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科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年上海市徐匯區(qū)高三上學(xué)期期末（一模）考試化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

硫元素的含氧酸鹽在工業(yè)上用途廣泛，完成下列填空。

工業(yè)上用Na2SO3溶液處理工業(yè)尾氣中的SO2，下表數(shù)據(jù)表示反應(yīng)過程中隨pH變化的關(guān)系：

91:9

1:1

9:91

室溫下pH

8.2

7.2

6.2

 

（1）簡(jiǎn)述= 1時(shí)，溶液pH= 7.2的原因：___________________；若用0.20 mol/L 的NaOH溶液（反應(yīng)前后溶液體積不變）吸收SO2，若反應(yīng)后溶液呈中性，則

c (HSO3-) + 2c (SO32-) = _______ mol/L 。

（2）已知：Ki1(H2SO3)> Ki(HAc) > Ki2(H2SO3) > Ki2(H2CO3)，要使NaHSO3溶液中c(Na+):c(HSO3-)接近1:1，可在溶液中加入少量____________。

a．H2SO3溶液       b．NaOH溶液          c．冰醋酸       d．Na2CO3

（3）實(shí)驗(yàn)室通過低溫電解KHSO4溶液制備過二硫酸鉀K2S2O8，寫出熔融KHSO4的電離方程式：__________________________________________。

（4）S2O82-有強(qiáng)氧化性，還原產(chǎn)物為SO42-，硫酸錳（MnSO4）和過硫酸鉀（K2S2O8）兩種鹽溶液在銀離子催化下可發(fā)生反應(yīng)，得到紫紅色溶液。書寫此反應(yīng)的化學(xué)方程式：                                                                    。

（5）已知：S2O32-有較強(qiáng)的還原性，實(shí)驗(yàn)室可用I-測(cè)定K2S2O8樣品的純度：反應(yīng)方程式為：

S2O82-＋2I-→2SO42-＋I(xiàn)2 ……①          I2＋2S2O32-→2I-＋S4O62- ……②

S2O82-、S4O62-、I2氧化性強(qiáng)弱順序：__________________________。

（6）K2S2O8是偏氟乙烯（CH2=CF2）聚合的引發(fā)劑，偏氟乙烯由CH3—CClF2氣體脫去HCl制得，生成0.5 mol偏氟乙烯氣體要吸收54 kJ的熱，寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_______。

 

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