Question

【題目】工業上測量SO2、N2、O2混合氣體中SO2含量的裝置如圖所示。反應管中裝有碘的淀粉溶液。SO2和I2發生的反應(N2、O2不與I2反應)為SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI。

(1)混合氣體進入反應管后，量氣管內增加的水的體積等于________________(填氣體的分子式)的體積。

(2)反應管內的溶液藍色消失后，沒有及時停止通氣，則測得的SO2含量________(填“偏高”“偏低”或“不受影響”)。

(3)反應管內的碘的淀粉溶液也可以用________(填物質名稱)代替。

(4)若碘溶液體積為Va mL，濃度為c mol·L－1。N2與O2的體積為Vb mL(已折算為標準狀況下的體積)。用c、Va、Vb表示SO2的體積百分含量：____________________。

Answer 1

【答案】N2、O2 偏低 酸性高錳酸鉀溶液或溴水 ×100%

【解析】

(1)剩余的氣體僅有N2和O2，量氣管內增加的水的體積等于N2和O2的總體積；

(2)根據反應SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI可求出吸收的SO2的體積，再求SO2的體積百分含量φ(SO2)＝×100%，再進行判斷；

(3)反應管內的碘的淀粉溶液可以用能吸收SO2的有色溶液代替；

(4)由所給反應知SO2氣體的物質的量等于碘的物質的量，再求SO2的體積百分含量。

(1)混合氣體進入反應管中，其中SO2與I2發生反應：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，剩余的氣體僅有N2和O2，量氣管內增加的水的體積等于N2和O2的總體積；

(2)根據反應SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI可求出吸收的SO2的體積：V(SO2)＝Vm×n(I2)，SO2的體積百分含量φ(SO2)＝×100%，式中V(SO2)的量是由n(I2)決定的，而“沒有及時停止通氣”就會使得V(混合氣體)偏大，則φ(SO2)偏低；

(3)反應管內的碘的淀粉溶液可以用能吸收SO2的有色溶液代替，中學常見且可用的是溴水或酸性高錳酸鉀溶液；

(4)由所給反應知SO2氣體的物質的量等于碘的物質的量：Va×10－3 L×c mol·L－1＝Vac×10－3 mol，

則V(SO2)＝Vac×10－3 mol×22400 mL·mol－1＝22.4Vac mL，

所以SO2的體積百分含量為×100%。