SO
2是硫酸工业尾气的主要成分.实验室中,拟用下图所示流程,测定标准状况下,体积为V L的硫酸工业尾气中SO
2的含量:
(1)步骤①中加入H
2O
2溶液时发生反应的离子方程式为______,1mol H
2O
2参加反应,转移的电子数为______.
(2)步骤③的操作依次是:过滤______、______、______、称重.
(3)一定温度下,BaSO
4的沉淀溶解平衡曲线如图所示.步骤②逐滴加入Ba(OH)
2溶液的过程中,BaSO
4的溶度积常数______(填“增大”、“减小”、“不变”之一),溶液中
浓度的变化情况为______(填序号)
①d→c→e ②b→c→d ③a→c→e ④d→c→a
(4)该V L尾气中SO
2的体积分数为______(用含有V、m的代数式表示).
答案:
分析:(1)过程中发生的反应为:SO2+H2O2=H2SO4,H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O;
(2)步骤③的操作是从溶液中分离出沉淀硫酸钡,操作步骤是过滤、洗涤、干燥、称重;
(3)溶度积常数随温度变化,不随浓度改变;沉淀溶解平衡中硫酸根离子浓度和钡离子浓度乘积为常数,随着加入的钡离子浓度增大,硫酸根离子浓度减小;始终是饱和溶液中的沉淀溶解平衡,应在曲线上变化;
(4)mg是硫酸钡的质量,计算硫酸钡的物质的量,根据硫元素守恒计算二氧化硫的体积,进而计算二氧化硫的体积分数;
解答:解:(1)步骤①中加入H2O2溶液,过氧化氢具有氧化性,二氧化硫具有还原性被氧化为硫酸,发生反应的离子方程式为H2O2+SO2=2H+++SO42-,1mol过氧化氢反应转移电子物质的量为2mol,转移的电子数为2×6.02×1023=1.204×1024;
故答案为:H2O2+SO2=2H+++SO42-,1.204×1024;
(2)步骤③的操作是从溶液中分离出沉淀硫酸钡,操作步骤是过滤、洗涤、干燥、称重;
故答案为:洗涤,干燥;
(3)沉淀溶解平衡中硫酸根离子浓度和钡离子浓度乘积为常数,随着加入的钡离子浓度增大,硫酸根离子浓度减小;始终是饱和溶液中的沉淀溶解平衡,应在曲线上变化;bd点不是该温度下的饱和溶液;
故答案为:不变,③;
(4)mg是硫酸钡的质量,硫酸钡的物质的量为=mol,根据硫元素守恒可知二氧化硫的体积为mol×22.4L/mol=L,故尾气中二氧化硫的体积分数==×100%;
故答案:×100%;