Question

硫酸工厂周围的空气中有较多的二氧化硫．某研究性学习小组为了测定空气
中二氧化硫的体积分数设计了如下两个方案：
方案一：取标准状态下的空气V L（内含N₂、O₂、CO₂、SO₂等），缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量的氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为m g．
请回答：
（1）加入过量的氯化钡溶液的目的是______．
（2）过滤后，若在滤液中加入硫酸钠溶液，有白色沉淀产生，说明______．
（3）过滤后，一般要用蒸馏水洗涤沉淀2-3次，以除去附在沉淀上的可溶性物质．请说明应通过什么方法验证可溶物质是否已被除尽______（要求：实验过程、使用的试剂、现象及结论）
方案二：如图所示，装置中反应管内装有碘的淀粉溶液．按设计意图，将空气（内含N₂、O₂、CO₂、SO₂等）通过此装置时，其中的SO₂被吸收，量气管内增加的体积为其余气体的体积．
（4）反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，则测得的SO₂的含量______ （选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”）．
（5）反应管内碘的淀粉溶液可以用下列______（填代号）代替．
A．NaOH溶液      B．酸性KMnO₄溶液
C．Na₂SO₃溶液    D．BaCl₂溶液
（6）研究小组经过讨论发现方案二的设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果（不属于操作错误），你认为该缺陷是______．

Answer 1

【答案】分析：根据方程式得其目的是使生成的SO₄^2-完全转化为沉淀；硫酸钠与氯化钡反应生成白色沉淀，说明氯化钡过量，硫酸根全反应； 可溶离子容易附着在沉淀上，采用洗涤的方法除去，判断是否洗涤干净，向洗涤液中滴加硝酸银溶液，根据混合液是否浑浊判断；通过计算量与实际量比较；先判断碘的作用，然后根据碘的作用选择；碘做氧化剂，除碘外，氧气也可做氧化剂．
解答：解：（1）、Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄   H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl
SO₄^2-与Ba²⁺生成BaSO₄沉淀，故答案为：使生成的SO₄^2-完全转化为沉淀  
（2）、所加入的BaCl₂溶液过量，再加硫酸钠，硫酸钠与氯化钡反应生成白色沉淀，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓
故答案为：所加入的BaCl₂溶液过量，SO₄^2-已完全转化为沉淀
（3）、滤液中含有氯离子，附着在沉淀上，洗涤沉淀除去易溶离子，取最后一次滤出的洗液少量于一试管中，滴入AgNO₃溶液．若溶液变浑浊，则可溶性物质还未除尽；若溶液仍澄清，则可溶性物质已除尽，
故答案为：取最后一次滤出的洗液少量于一试管中，滴入AgNO₃溶液．若溶液变浑浊，则可溶性物质还未除尽；若溶液仍澄清，则可溶性物质已除尽；
（4）、反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，与碘反应时二氧化硫过量，但计算二氧化硫的量时以碘的量计算，即实际比计算的量多，导致测得的SO₂的含量偏低．故答案为：偏低；
（5）、碘与二氧化硫反应，碘做氧化剂，在四个选项中只有高锰酸钾有氧化性，故选：B；
（6）、I₂+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄ 2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄，因为碘和氧气都与二氧化硫反应，导致所测含量偏高，故答案为：溶液中在I₂将SO₂氧化的同时，原空气中的O₂也能将SO₂氧化而被吸收，导致所测含量偏高．
点评：本题考查的是二氧化硫的性质、实验误差的判断、氧化剂的选择，易出错的是：考虑氧化剂时把氧气漏掉、化学用语的正确使用．