Question

【題目】某實驗小組同學欲探究SO2的性質，并測定空氣中SO2的含量。他們設計如下實驗裝置（如圖），請你參與探究，并回答問題：

（1）裝置中的氨水可吸收多余的SO2，發生反應的離子方程式是___________，使用倒立的漏斗能防止倒吸的原因是________________。

（2）裝置B用于檢驗SO2的漂白性，其中所盛試劑為__________，裝置D用于檢驗SO2的_____性質；

（3）裝置C中發生的現象是_______________；

（4）如果用硫酸和亞硫酸鈉反應制取二氧化硫，裝置如圖所示。其中a導管的作用是___________________，所用硫酸為70％濃硫酸，不用稀硫酸原因是______________。

（5）他們擬用以下方法（如圖）測定空氣中SO2含量（假設空氣中無其他還原性氣體）。

方案1:

① 洗氣瓶C中溶液藍色消失后，若沒有及時關閉活塞A，則測得的SO2含量______（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

方案Ⅱ:

② 實驗中若通過的空氣的體積為33.6L（已換算成標準狀況），最終所得固體質量為0.233g，試通過計算確定該空氣中二氧化硫的含量是否合格（計算過程）: ____________。（空氣中二氧化硫的體積分數小于0.05％表示合格）

Answer 1

【答案】 SO2+NH3·H2O=2NH4++SO32-+H2O 漏斗的體積較大，發生倒吸時，液面下降，與漏斗脫離，倒吸的液體又回落 品紅溶液 氧化性 溴水的橙色褪去 使漏斗中的液體能順利流下 SO2易溶于水 偏低 計算略，0.067%不合格

【解析】(1）二氧化硫有毒不能直接排空，且二氧化硫屬于酸性氧化物，能和堿溶液反應生成無毒的鹽和水，所以用氨水吸收二氧化硫，離子方程式為：2NH3H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O，由于二氧化硫氣體極易溶于氨水，導致裝置內壓強急劇降低，外界大氣壓壓著液體進入，產生倒吸現象，用倒扣的漏斗，漏斗的體積較大，發生倒吸時，液面下降，與漏斗脫離，倒吸的液體又回落；
(2）裝置B用于檢驗SO2的漂白性，SO2能與某些有色物質如品紅結合形成無色的物質，因此SO2有漂白性，在裝置B用品紅溶液檢驗，在裝置D中發生反應：SO2+2H2S=3S↓+H2O，反應中SO2是氧化劑，表現氧化性，H2S是還原劑，表現還原性；
(3）在裝置C中SO2與碘水發生反應：SO2+Br2+2H2O=SO42-+2Br-+4H+，橙色的溴水的橙色褪去；
(4）a導管連接分液漏斗和蒸餾燒瓶，其作用是平衡分液漏斗和蒸餾燒瓶間的壓強，使液體順利流下，常溫下，1體積水中溶解40體積的二氧化硫，不用稀硫酸制取二氧化硫的原因是二氧化硫在水中的溶解度比較大，濃硫酸具有吸水性，能促使二氧化硫的生成；
(5）①洗氣瓶C中溶液藍色消失后，沒有及時關閉活塞A，則通入尾氣的體積增大，因此SO2含量偏低；
方案Ⅱ：②0.233g硫酸鋇的物質的量為=0.001mol，根據硫元素守恒，可知n(SO2）=n(H2SO4）=n(BaSO4）=0.01mol，故二氧化硫的體積為0.01mol×22.4L/mol=0.0224L，二氧化硫的體積分數為×100%≈0.067%，大于0.05%不合格。