Question

某化學興趣小組，模擬測定硫酸工業(yè)生產(chǎn)中SO₂、N₂和O₂混合氣體中SO₂的體積分數(shù)，選用了下列簡易實驗裝置：
（1）若混合氣的流向從左向右，則上述裝置組裝連接的順序是：混合氣→

 

（填a、b、c、d、e）．
（2）裝置②中發(fā)生反應的離子方程式為

 

；當裝置②中出現(xiàn)

 

現(xiàn)象時，應立即停止通氣．若此時沒有及時停止通氣，則測定的SO₂的體積分數(shù)

 

（選填“偏高”、“偏低”或“不受影響”）．
（3）下列試劑中，可以用來代替試管中碘的淀粉溶液的是

 

（填編號）．
A．酸性KMnO4溶液B．NaOH溶液C．溴水D．氨水
（4）若碘溶液的濃度為0.05mol/L、體積為20mL，收集到的N₂和O₂的體積為297.6mL（已折算為標準狀況下的體積），則SO₂的體積分數(shù)為

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：

分析：（1）原料氣通過碘的淀粉溶液，碘能氧化H₂SO₃，生成H₂SO₄ ，吸收二氧化硫氣體，通過裝置ⅠⅢ排水量氣測定儀器和氮氣的體積；
（2）裝置②中碘氧化二氧化硫生成硫酸和氫碘酸；裝置②是吸收二氧化硫氣體，碘的淀粉溶液是藍色，當藍色褪去，說明碘單質(zhì)全部反應，應停止通氣，否則造成誤差；
（3）二氧化硫具有還原性，可以利用高錳酸鉀溶液吸收，且現(xiàn)象明顯，氫氧化鈉雖能吸收二氧化硫其他單無明顯現(xiàn)象，溴水可以吸收二氧化硫棕紅色褪去，現(xiàn)象明顯，氨水可以吸收二氧化硫，但實驗現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象；
（4）依據(jù)碘單質(zhì)氧化二氧化硫的化學方程式計算二氧化硫氣體體積，得到原料氣的總體積，計算二氧化硫的體積分數(shù)．

解答： 解：（1）原料氣通過碘的淀粉溶液，碘能氧化H₂SO₃，生成H₂SO₄ ，吸收二氧化硫氣體，通過裝置ⅠⅢ排水量氣測定儀器和氮氣的體積，連接裝置接口順序為：c→d→b→a→e；
故答案為：c→d→b→a→e；
（2）裝置②中碘氧化二氧化硫生成硫酸和氫碘酸，發(fā)生反應的離子方程式為SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-；裝置②是吸收二氧化硫氣體，碘的淀粉溶液是藍色，當藍色褪去，說明碘單質(zhì)全部反應，應停止通氣，否則二氧化硫吸收不完全，造成誤差偏低；
故答案為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2I^-；藍色恰好變成無色；偏低；
（3）二氧化硫具有還原性，可以利用高錳酸鉀溶液吸收，且現(xiàn)象明顯，氫氧化鈉雖能吸收二氧化硫其他單無明顯現(xiàn)象，溴水可以吸收二氧化硫棕紅色褪去，現(xiàn)象明顯，氨水可以吸收二氧化硫，但實驗現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象；
故答案為：A、C；
（4）寫出方程式I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺
由條件知n（SO₂）=n（I₂）=0.05 mol/L×0.02 L=0.001 mol，即22.4 mL，
所以工業(yè)原料氣總體積為 297.6 mL+22.4 mL=320 mL，
其中SO₂的體積分數(shù)為

22.4

320

×100%=7%，故答案為：7%．

點評：本題考查了二氧化硫性質(zhì)分析，處理方法和計算應用，注意實驗測定過程的分析判斷，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．