空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量(可用g/cm3表示)都是重要的空气质量指标。在工业生...

空气中的SO₂含量和可吸入颗粒的含量(可用g/cm³表示)都是重要的空气质量指标。在工业生产上规定：空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02 mg/L。

(1)为测定某地方的空气中SO₂和可吸入颗粒的含量，甲同学设计了如下图所示的实验装置：

注：气体流速管是用来测量单位时间内通过气体的体积的装置

①应用上述装置测定空气中的SO₂含量和可吸入颗粒的含量，除测定气体流速(单位：cm³/min)外，还需要测定___________________________________________________

②已知：碘单质微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度。

请你协助甲同学完成100 mL 5×10^－4 mol/L碘溶液的配制：

第一步：准确称取1.27g碘单质加入烧杯中，___________________________

第二步：___________________________________________________________；

第三步：从第二步所得溶液中，取出10.00 mL溶液于100 mL容量瓶中，加水稀释至刻度线。

(2)乙同学拟用如图所示简易装置测定空气中的SO₂含量：准确移取50 mL 5×10^－4 mol/L的碘溶液，注入图中所示广口瓶中，加2～3滴淀粉指示剂，此时溶液呈蓝色。在指定的测定地点抽气，每次抽气100 mL，直到溶液的蓝色全部褪尽为止，记录抽气次数(n)。

①假设乙同学的测量是准确的，乙同学抽气的次数至少为________次，方可说明该地空气中的SO₂含量符合排放标准。

②如果乙同学用该方法测量空气中SO₂的含量时，所测得的数值比实际含量低，请你对其可能的原因(假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误)提出两种合理假设：__________________、______________________。

③丙同学认为：乙同学的实验方案需要抽气的次数太多，操作麻烦。与乙讨论后，决定将抽气次数降到100次以下，请你设计合理的改进方案：_________________________。

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空气质量日报中有一项重要检测指标是SO2的含量，结合所学知识回答下列问题。工业制硫酸的过程中，SO2催化氧化的原理：

2SO2(g)+O2(g)　 2SO3(g)　　 △H＜0

（1）某温度下，测得SO2(g)的平衡转化率()与体系总压强( p )的关系如上图所示。a、b两点对应的平衡常数K(a)　　　 　　 K(b) (填“>”“<”或“=”，下同)SO3浓度c(a)　　 　　 　 c(b) c点，反应速率υ(正)　　　　 υ(逆)。

（2）将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行，反应得到如下表中的两组数据：

实验1从开始到反应达到化学平衡时，用去时间t 分钟，则υ(SO2)表示的反应速率为　　　 ，温度T1大于T2的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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（共14分）SO2的含量是空气质量日报中一项重要检测指标，请结合所学知识回答下列问题。

（1）工业制硫酸过程中，SO2催化氧化的原理为：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） 。T℃时，向某密闭容器中充入一定SO2（g）和O2（g），发生上述反应，测得SO2（g）的平衡转化率（a）与体系总压强（p）的关系如图所示。

①a、b两点对应的平衡常数K（a）　　　　 K（b）（填“>”、“<”或“=”，下同），SO2浓度c（a）　　　　 c（b）。

②c点时，反应速率v（正）　　　　　　　 v（逆）。

（2）电化学法处理SO2。

硫酸工业尾气中的SO2经分离后，可用于制备硫酸，同时获得电能，装置如下图所示（电极均为惰性材料）：

①M极发生的电极反应式为　　　　　　　　　　 。

②若使该装置的电流强度达到2.0A，理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为　　 　　　 L（已知：1个e-所带电量为1.6×10-19C）。

（3）溶液法处理SO2。已知常温下H2SO3和H2CO3的电离常数如下表所示：

常温下，将SO2缓慢通入100mL 0.2mol•L-1的Na2CO3溶液中，当通入448mLSO2时（已折算为标准状况下的体积，下同），发生的离子方程式为　　　　　 　　　　 ；当通入896mLSO2时，所得溶液呈弱酸性，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为　　　　　 。

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空气质量日报中有一项重要检测指标是SO2的含量，结合所学知识回答下列问题。

工业制硫酸的过程中，SO2催化氧化的原理为：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) + Q

某温度下，测得SO2(g)的平衡转化率()与体系总压强( p )的关系如上图所示。

28．a、b两点对应的平衡常数K(a)　　 　　　　　　　　　　　 　 K(b) (填“>”、 “<”或“=”，下同)，SO3浓度c(a)　 　　　　 　　 c(b)。c点时，反应速率υ(正)　　 　　　　　 　　 υ(逆)。

将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据：

29．实验1从开始到反应达到化学平衡时，用去时间t 分钟，则υ(SO2)表示的反应速率为　　 　　　　 ，温度T1大于T2的理由是　　　　　　　　 。

30．制取SO2的尾气用NaOH溶液吸收，可得到Na2SO3和NaHSO3两种盐。

①0.1 mol/L的NaHSO3溶液中c(H+) >c(OH－)，用水解和电离理论的角度解释其原因　　 　　　　 　　 ，若往溶液中加入氨水至中性，则c(Na+)　　 　　 　　 c(HSO3－)+c(SO32－)+c(H2SO3) (填“>”、 “﹤”或 “=”)。

②往0.1 mol/L 的Na2SO3溶液加入少量NaOH固体，完全溶解后溶液中c(Na+) : c(SO32－)的比值　　 　 　　 (填“变大”、“变小”或“保持不变”)。

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雾霾是对空气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，而氮氧化物是造成酸雨和光化学烟雾的罪魁祸首之一，工业上在一定温度和催化剂条件下，NH3可用于消除NO的污染，生成一种无害气体。

(1)悬浮颗粒物可用高压电除去，利用了________________现 象。

(2)实验室制备氨气的原理：_________________________(用化学方程式表示)。反应发生、气体收集和尾气处理的装置依次为_______ (填序号)。

(3)实验室也可采用下图所示装置制取氨气。烧瓶内可选用______________(填序号)。

A.NaOH 固体　　 B.无水氯化钙　　　 C.二氧化硅　　 D.碱石灰

(4) 按下图装置进行NH3性质实验。

①先打开旋塞1，B瓶中的现象是_____________________，原因是______________________，稳定后，关闭旋塞1。

②再打开旋寒2，B瓶中的现象是_____________________________。

(5) 请写出NH3与NO2 反应的化学方程式：_______________________。该反应中每生成1nol N2转移的电子数____________________(结果保留1位小数)。

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为测定某地空气中SO2和可吸入颗粒的含量，某同学设计了如下图所示的实验装置：

注：气体流速管是用来测量单位时间内通过气体体积的装置

（1）上述实验测定原理为_________________________________ (用化学方程式表示)。

（2）应用上述装置测定空气中SO2和可吸入颗粒的含量，除需测定气体流速(单位:mL·s-1)外，还需要测定碘溶液蓝色褪去所需的时间和___________________________。

（3）己知：碘单质微溶于水，KI可以增大碘在水中溶解度。为精确配制100 mL 5.0×10-4mol·L-1的碘溶液，先要配制1000 mL 1.0×10-2mol·L-1碘溶液，再取5.00 mL溶液稀释成为5.0×10-4mol·L-1碘溶液。

①第一步：用托盘天平称取___ g 碘单质加入烧杯中，同时加入少量碘化钾固体，加适量水搅拌使之完全溶解。

②第二步：________________，洗涤、定容、摇匀。

③第三步：用第二步所得溶液配制5.0×10-4mol·L-1碘溶液，此步操作中，除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外还需要的玻璃仪器有________________________。

（4）空气中SO2含量的测定：

①已知空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02mg·L-1，在指定的地点取样，以200mL·s-1气体流速通过气体流速管通入到上图实验装置中，观察记录碘溶液褪色所需时间为500s，则该地空气中的SO2含量是________ mg·L-1，____________(填“符合”、“不符合”)排放标准。

②如果甲同学用该方法测量空气中SO2的含量时，所测得的数值比实际含量低，其原因可能是________________________________(假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误。写出一种可能原因即可)

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2012年冬天，我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注。在空气质量报告中，SO₂的指数是衡量空气质量好坏的重要指标。为了测定空气中的SO₂含量，有三位同学分别采用了以下测定方法。

I．氧化还原法：甲同学拟采用下图所示的装置进行实验：

（1）该实验需要80mL5×10^-4mol／L的碘溶液，甲同学应称量I₂________g（精确到0.001），选择_______mL的容量瓶进行配制。该实验所涉及的氧化还原反应原理为________（用化学方程式表示），该实验原理是利用了SO₂的________性。

（2）在甲同学所配碘溶液浓度准确，并且量取药品及实验过程中各种读数均无错误的情况下，利用上述装置所测定的SO₂含量仍然比实际含量低，请分析其中可能的原因________.

Ⅱ．重量法：乙同学拟用右图所示简易装置进行实验。实验操作如下：按图安装好仪器，在广口瓶中盛放足量的H₂O₂水溶液，用规格为20mL的针筒抽气100次，使空气中的SO₂被H₂O₂水溶液充分吸收（SO₂+H₂O₂＝H₂SO₄）。在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl₂溶液，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量，得白色固体0.182mg。

（3）取样处空气中SO₂含量为________mg/L（精确到0.001）。

（4）已知，常温下BaSO₃的K_SP为5.48×10^-7饱和亚硫酸溶液中c（SO^2-₃）=6．3×10^-8mol/L。有同学认为以上实验不必用H­₂O₂吸收SO₂，直接用0．1mol／L BaCl₂溶液来吸收SO₂即可产生沉淀，请用以上数据分析这样做是否可行.

III．仪器法：丙同学直接使用一种SO₂浓度智能监测仪测定空气中的SO₂含量，这种监测仪是利用电化学原理，根据电池产生电流的强度来准确测量SO₂浓度的。该电池总的化学反应原理为：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄

（5）请写出该电池负极的电极反应式________。

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2012年冬天，我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注。在空气质量报告中，SO₂的指数是衡量空气质量好坏的重要指标。为了测定空气中的SO₂含量，有三位同学分别采用了以下三种测定方法。

I．氧化还原法：甲同学根据化学反应原理SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI设计了如下图所示的装置进行实验：

（1）该实验需80ml浓度为5×10^-4mol/L的碘

溶液，甲同学应选择________ml的容量瓶进行配制。

（2）广口瓶中使用多孔球泡的目的是________。

（3）在甲同学所配碘溶液浓度准确，并且量取药品及 实验过程中各种读数均无错误的情况下，利用上述装置所测定的SO₂含量仍然比实际含量低，请分析其中可能的原因（至少写两种原因）

________

II．重量法：乙同学拟用实验室常用仪器组成简易装置测定空气中的SO₂含量。实验操作过下：

按如下实验装置图安装好仪器，在广口瓶中盛放足量的H₂O₂水溶液，用规格为20ml的针筒抽气100次，使空气中的SO₂被H₂O₂水溶液充分吸收（SO₂+H₂O₂=H₂SO₄）。在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl₂溶液，生成白色沉淀（H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl），经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量，得白色固体0．18mg。

（4）取样处空气中SO₂含量为________mg/L（精确到0.001）。

（5）现查阅资料知，常温下BaSO₃的K_sp为5．48×10^-7，饱和亚硫酸溶液中c(SO₃^2-)=6.3×10^-8mol/L。有同学认为以上实验不必用H₂O₂吸收SO₂，直接用0.lmol/L BaCl₂溶液来吸收SO₂即可产生沉淀，你认为这样做________（填“正确”或“不正确”），请利用以上数据简述理由________。

III．仪器法：丙同学直接使用一种SO₂浓度智能监测仪测定空气中的SO₂含量，这种监测仪是利用电化学原理，根据电池产生电流的强度来准确测量SO₂浓度的。该电池总的化学反应原理为：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄。

（6）请写出该电池负极的电极反应式：________。

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