(2013?德州二模)2012年冬天,我國(guó)城市空氣污染狀況受到人們的強(qiáng)烈關(guān)注.在空氣質(zhì)量報(bào)告中,SO
2的指數(shù)是衡量空氣質(zhì)量好壞的重要指標(biāo).為了測(cè)定空氣中的SO
2含量,有三位同學(xué)分別采用了以下測(cè)定方法.
I.氧化還原法:甲同學(xué)擬采用圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)該實(shí)驗(yàn)需要80mL5×10
-4mol/L的碘溶液,甲同學(xué)應(yīng)稱量I
20.013g
0.013g
g(精確到0.001),選擇
100
100
mL的容量瓶進(jìn)行配制.該實(shí)驗(yàn)所涉及的氧化還原反應(yīng)原理為
I2+2H2O+SO2=H2SO4+2HI
I2+2H2O+SO2=H2SO4+2HI
(用化學(xué)方程式表示),該實(shí)驗(yàn)原理是利用了SO
2的
還原性
還原性
性.
(2)在甲同學(xué)所配碘溶液濃度準(zhǔn)確,并且量取藥品及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各種讀數(shù)均無(wú)錯(cuò)誤的情況下,利用上述裝置所測(cè)定的SO
2含量仍然比實(shí)際含量低,請(qǐng)分析其中可能的原因
裝置氣密性差、抽氣速度過(guò)快、二氧化硫易溶于水而裝置中的棉花團(tuán)不干燥、部分二氧化硫溶于水后與水中溶解的少量氧氣反應(yīng)生成硫酸而損失(其他合理答案即可)
裝置氣密性差、抽氣速度過(guò)快、二氧化硫易溶于水而裝置中的棉花團(tuán)不干燥、部分二氧化硫溶于水后與水中溶解的少量氧氣反應(yīng)生成硫酸而損失(其他合理答案即可)
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Ⅱ.重量法:乙同學(xué)擬用圖2所示簡(jiǎn)易裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)操作如下:按圖安裝好儀器,在廣口瓶中盛放足量的H
2O
2水溶液,用規(guī)格為20mL.的針筒抽氣100次,使空氣中的SO
2被H
2O
2水溶液充分吸收(SO
2+H
2O
2═H
2SO
4).在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl
2溶液,生成白色沉淀,經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥等步驟后進(jìn)行稱量,得白色固體0.182mg.
(3)取樣處空氣中SO
2含量為
0.025
0.025
mg/L(精確到0.001).
(4)已知,常溫下BaSO
3的K
SP為5.48×10
-7飽和亞硫酸溶液中c(SO
2-3)=6.3×10
-8mol/L.
有同學(xué)認(rèn)為以上實(shí)驗(yàn)不必用H
2O
2吸收SO
2,直接用0.1mol/L BaCl
2溶液來(lái)吸收SO
2即可產(chǎn)生沉淀,請(qǐng)用以上數(shù)據(jù)分析這樣做是否可行
因溶液中c(Ba2+)=0.1mol/L,c(SO42-)≤6.3×10-8mol/L,其離子積c(Ba2+)×c(SO42-)≤6.3×10-9mol/L<KSP(BaSO3)=5.48×10-7,所以直接用直接用0.1mol/L BaCl2溶液來(lái)吸收SO2不能產(chǎn)生BaSO3沉淀
因溶液中c(Ba2+)=0.1mol/L,c(SO42-)≤6.3×10-8mol/L,其離子積c(Ba2+)×c(SO42-)≤6.3×10-9mol/L<KSP(BaSO3)=5.48×10-7,所以直接用直接用0.1mol/L BaCl2溶液來(lái)吸收SO2不能產(chǎn)生BaSO3沉淀
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III.儀器法:丙同學(xué)直接使用一種SO
2濃度智能監(jiān)測(cè)儀測(cè)定空氣中的SO
2含量,這種監(jiān)測(cè)儀是利用電化學(xué)原理,根據(jù)電池產(chǎn)生電流的強(qiáng)度來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量SO
2濃度的.該電池總的化學(xué)反應(yīng)原理為:2SO
2+O
2+2H
2O═2H
2SO
4(5)請(qǐng)寫(xiě)出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式
SO2+2H2O-2e-═2SO42-+4H+
SO2+2H2O-2e-═2SO42-+4H+
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