18.硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫的含量超過0.05%(體積分?jǐn)?shù))時(shí)需經(jīng)處理后才能排放.某;瘜W(xué)興趣小組欲測(cè)定某硫酸工廠排放尾氣中二氧化硫的含量,分別采用以下方案:
[甲方案]:如圖所示,圖中氣體流量計(jì)B用于準(zhǔn)確測(cè)量通過的尾氣體積.將尾氣通入一定體積已知濃度的碘水中測(cè)定SO2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)的準(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).
(2)洗氣瓶C中溶液藍(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(填“偏高”、“偏低”或“無影響”).
[乙方案]:實(shí)驗(yàn)步驟如下面流程圖所示:
尾氣VL$→_{①}^{過量H_{2}O_{2}溶液}$溶液$→_{②}^{過量Ba(OH)_{2}}$ $→_{干燥、稱重③}^{過濾、洗滌}$固體mg
(3)步驟①中過量H2O2的作用是將SO2完全轉(zhuǎn)化為SO42-
(4)寫出步驟②中反應(yīng)的化學(xué)方程式H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O
(5)步驟②中Ba(OH)2是否足量的判斷方法是靜置分層后,向上層清液中繼續(xù)滴加Ba(OH)2溶液,若無渾濁現(xiàn)象產(chǎn)生說明Ba(OH)2足量,否則不足
(6)通過的尾氣體積為V L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),該尾氣中二氧化硫的含量(體積分?jǐn)?shù))為$\frac{22.4m}{233V}$(用含有V、m的代數(shù)式表示).

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;
(3)由方案原理可知,H2O2是將SO2完全轉(zhuǎn)化為SO42-;
(4)步驟②中硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇與水;
(5)步驟②中Ba(OH)2是否足量的判斷方法是:靜置分層后,向上層清液中繼續(xù)滴加Ba(OH)2溶液,若無渾濁現(xiàn)象產(chǎn)生說明Ba(OH)2足量,否則不足;
(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).

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;
(3)由方案原理可知,H2O2是將SO2完全轉(zhuǎn)化為SO42-
故答案為:將SO2完全轉(zhuǎn)化為SO42-;
(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)步驟②中Ba(OH)2是否足量的判斷方法是:靜置分層后,向上層清液中繼續(xù)滴加Ba(OH)2溶液,若無渾濁現(xiàn)象產(chǎn)生說明Ba(OH)2足量,否則不足;
故答案為:靜置分層后,向上層清液中繼續(xù)滴加Ba(OH)2溶液,若無渾濁現(xiàn)象產(chǎn)生說明Ba(OH)2足量,否則不足;
(6)mg是硫酸鋇的質(zhì)量,硫酸鋇的物質(zhì)的量為$\frac{mg}{233g/mol}$=$\frac{m}{233}$ mol,根據(jù)硫元素守恒可知二氧化硫的體積為 $\frac{m}{233}$ mol×22.4L/mol=$\frac{22.4m}{233}$L,故尾氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)$\frac{\frac{22.4m}{233}}{V}$=$\frac{22.4m}{233V}$.
故答案為:$\frac{22.4m}{233V}$.

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:實(shí)驗(yàn)題

8.無水氯化鋁是有機(jī)化工常用催化劑,其外觀為白色固體,178℃時(shí)升華,極易潮解,遇水后會(huì)發(fā)熱并產(chǎn)生白霧.
實(shí)驗(yàn)室用如下裝置制備少量無水氯化鋁,其反應(yīng)原理為:2Al+6HCl(g)→2AlCl3+3H2
完成下列填空:
(1)寫出B處燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:NaCl+H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;微熱\;}}{\;}$NaHSO4+HCl↑.
(2)C中盛有的試劑為濃硫酸.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃B(選填“B”或“D”)處酒精燈.
(3)用粗短導(dǎo)管連接D、E的目的是a(選填序號(hào)).
a.防堵塞b.防倒吸c(diǎn).平衡氣壓d.冷凝回流  e.瓶的作用是使AlCl3冷凝、收集AlCl3
(4)F中盛有堿石灰,其目的是ad(選填序號(hào)).
a.吸收HClb.吸收Cl2c.吸收CO2d.吸收H2O
(5)(1)將D中固體改為市售氯化鋁(AlCl3•6H2O)也能進(jìn)行無水氯化鋁的制備,此時(shí)通入HCl氣體的目的是抑制AlCl3水解.
(2)若實(shí)驗(yàn)條件控制不當(dāng),最終得到的物質(zhì)是堿式氯化鋁[化學(xué)式為Al2(OH)nCl(6-n)],且質(zhì)量是原市售氯化鋁的40%,則可推算n的值為4.
(6)有人建議將上述裝置A、B中的試劑改為濃鹽酸和二氧化錳,其余裝置和試劑均不變,也能制備無水AlCl3.事實(shí)證明這樣做比較危險(xiǎn),請(qǐng)簡(jiǎn)述理由制得的Cl2中混有HCl,與Al反應(yīng)生成H2,H2與Cl2混合加熱時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.月球的土壤中含有較豐富的質(zhì)量數(shù)為3的氦,它可以作為未來核聚變的重要原料之一.氦的該種核素為(  )
A.${\;}_{1}^{1}$HeB.${\;}_{2}^{3}$HeC.${\;}_{2}^{5}$HeD.${\;}_{2}^{1}$He

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

6.某有機(jī)物X能發(fā)生水解反應(yīng),水解產(chǎn)物為Y和Z.同溫同壓下,相同質(zhì)量的Y和Z的蒸氣所占體積相同,化合物X可能是(  )
A.甲酸乙酯B.乙酸甲酯C.麥芽糖D.蔗糖

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是( 。
A.將銅插入濃硝酸中:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+H2O
B.向Fe2(SO43溶液中加入過量鐵粉:2Fe3++Fe=3Fe2+
C.向Al2(SO43溶液中加入過量氫氧化鈉溶液:Al3++3OH-=Al(OH)3
D.向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸:Na2SiO3+2H+=H2SiO3+3Na+

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.下列物質(zhì)的主要成分屬于天然纖維素的是( 。
A.聚乙烯B.天然橡膠C.棉花D.滌綸

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題

10.現(xiàn)有3種化合物A、B、C均含短周期元素R,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示.
A$\stackrel{X}{→}$B$\stackrel{X}{→}$C
(1)若A由第三周期2種元素組成.常溫下,0.1mol/L X溶液的pH=13,則R在周期表中的位置是第三周期ⅢA族,X中陰離子的電子式是,B轉(zhuǎn)化為C的離子方程式是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.
(2)若常溫下A、B、C、X均為氣態(tài)物質(zhì),1mol A中含有共價(jià)鍵的數(shù)目約為1.806×1024,X為單質(zhì),A與X反應(yīng)生成B的化學(xué)方程式是4NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O;在一定條件下,A可與C反應(yīng)消除C對(duì)大氣的污染,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是8NH3+6NO2=7N2+12H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.以氨氣代替氫氣來研發(fā)氨燃料電池是當(dāng)前科研的一個(gè)熱點(diǎn).氨燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是KOH溶液,電池反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O有關(guān)下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.氨燃料電池在放電時(shí),氨氣被氧化
B.氨燃料電池在放電時(shí),正極反應(yīng)為:2NH3+6e-+6OH-=N2+6H2O
C.以氨氣代替氫氣的主要原因是:氨氣易液化易儲(chǔ)存
D.氨燃料電池產(chǎn)物為無污染的氮?dú)夂退,屬于環(huán)境友好電池

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.在恒溫恒容條件下,能使A(g)+2B(g)?C(g)+D (g) 正反應(yīng)速率增大的措施是( 。
A.增大D的濃度B.減小C的濃度C.減小B的濃度D.減小壓強(qiáng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案