Question

7．釷試劑滴定法測定煙氣中SO₃、SO₂含量的裝置如圖所示．

吸收瓶	1	2	3
試劑	50mL
異丙醇	50mL 6.8%
H2O2溶液		50mL 6.8%
H2O2溶液
目的	吸收SO3	吸收SO2

當通過1m³煙氣時，將吸收瓶1中的吸收液轉移至錐形瓶1中，加入1～3滴釷指示劑，以0.025 00mol•L^-1的Ba（ClO₄）₂標準液滴定至終點，消耗Ba（ClO₄）₂溶液20.00mL；將吸收瓶2、3中的吸收液轉移至1 000mL容量瓶中并定容，取50.00mL至錐形瓶2中，加入40mL異丙醇，加入1～3滴釷指示劑，以0.025 00mol•L^-1的Ba（ClO₄）₂標準液滴定至終點，消耗Ba（ClO₄）₂溶液30.00mL[已知：Ba（ClO₄）₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2HClO₄]．
（1）將吸收瓶放入冰水箱中的目的是降溫，增大氣體的溶解度，使SO₂、SO₃易被吸收．
（2）100g 6.8%（質量分數(shù)）的H₂O₂溶液最多能吸收4.48 L（標準狀況）SO₂．
（3）當溶液中SO₄^2-完全沉淀[c（SO₄^2-）≤1.0×10^-6 mol•L^-1]時，c（Ba²⁺）≥1.1×10^-4 mol/L[室溫下，K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10]．
（4）根據以上數(shù)據計算煙氣中SO₃、SO₂的質量濃度ρρ（SO₃）=40 mg•m^-3，ρ（SO₂）=960 mg•m^-3（mg•m^-3）（請給出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）降低溫度，增大氣體溶解度，有利于二氧化硫、三氧化硫的吸收；
（2）發(fā)生反應：H₂O₂+SO₂=H₂SO₄，計算溶液中H₂O₂的質量，結合方程式計算二氧化硫的體積；
（3）K_sp（BaSO₄）=c（SO₄^2-）×c（Ba²⁺）=1.1×10^-10計算；
（4）吸收瓶1吸收SO₃，根據S原子守恒可知n（SO₃）=n[Ba（ClO₄）₂]₁，吸收瓶2、3吸收SO₂，根據S原子守恒可知n（SO₂）=n[Ba（ClO₄）₂]₂，進而計算質量濃度．

解答 解：（1）將吸收瓶放入冰水箱中，可以降溫，增大氣體的溶解度，使SO₂、SO₃易被吸收，
故答案為：降溫，增大氣體的溶解度，使SO₂、SO₃易被吸收；
（2）設標況下最多能吸收二氧化硫的體積為V，則：
       H₂O₂+SO₂=H₂SO₄
      34g   22.4L 
100g×6.8%  V
所以V=$\frac{100g×6.8%×22.4L}{34g}$=4.48L
故答案為：4.48；
（3）當溶液中SO₄^2-完全沉淀時c（SO₄^2-）≤1.0×10^-6 mol•L^-1，K_sp（BaSO₄）=c（SO₄^2-）×c（Ba²⁺）=1.1×10^-10，則c（Ba²⁺）≥$\frac{1.1×1{0}^{-10}}{1.0×1{0}^{-6}}$mol/L=1.1×10^-4 mol/L，
故答案為：1.1×10^-4 mol/L；
（4）吸收瓶1吸收SO₃，根據S原子守恒可知n（SO₃）=n[Ba（ClO₄）₂]₁=0.025 00 mol•L^-1×0.020 00 L=5.000×10^-4 mol，
ρ（SO₃）=（5.000×10^-4 mol×80 g•mol^-1×10³ mg•g^-1）/1 m³=40 mg•m^-3；
吸收瓶2、3吸收SO₂，根據S原子守恒可知n（SO₂）=n[Ba（ClO₄）₂]₂=0.025 00 mol•L^-1×0.030 00 L×$\frac{1000mL}{50.00mL}$=0.015 00 mol，
ρ（SO₂）=（0.015 00 mol×64 g•mol^-1×10³ mg•g^-1）/1 m³=960 mg•m^-3，
故答案為：ρ（SO₃）=40 mg•m^-3，ρ（SO₂）=960 mg•m^-3．

點評 本題考查物質含量測定、化學方程式計算、溶度積有關計算，題目素材陌生，易使學生產生畏懼感，側重考查分析計算能力．