Question

9．已知SO₂+I₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI，某化學興趣小組選用下列實驗裝置，測定工業原料氣（含SO₂、N₂、O₂）中的SO₂的含量．
（1）若原料氣從左向右流向時，上述裝置組裝連接的順序是：原料氣→c→d→b→a→e（填a、b、c、d、e）．
（2）裝置Ⅱ中發生反應的離子方程式為SO₂+I₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2I^-；
當裝置Ⅱ中出現藍色褪去現象時，立即停止通氣．
（3）若碘溶液的濃度為0.05mol/L、體積為20mL，收集到的N₂與O₂的體積為297，6mL（已折算為標準狀況下的體積），SO₂的體積分數為7%．

Answer 1

分析 （1）原料氣通過碘的淀粉溶液，碘能氧化H₂SO₃，生成H₂SO₄ ，吸收二氧化硫氣體，通過裝置ⅠⅢ排水量氣測定儀器和氮氣的體積；
（2）裝置Ⅱ是吸收二氧化硫氣體，碘的淀粉溶液是藍色，當藍色褪去，說明碘單質全部反應，應停止通氣；
（3）依據碘單質氧化二氧化硫的化學方程式計算二氧化硫氣體體積，得到SO₂的體積分數．

解答 解：（1）原料氣通過碘的淀粉溶液，碘能氧化H₂SO₃，生成H₂SO₄ ，吸收二氧化硫氣體，通過裝置ⅠⅢ排水量氣測定儀器和氮氣的體積，連接裝置接口順序為：c→d→b→a→e；
故答案為：c→d→b→a→e；
（2）裝置Ⅱ是吸收二氧化硫氣體，碘的淀粉溶液是藍色，當藍色褪去，反應的離子方程式為：說明碘單質全部反應，應停止通氣，否則二氧化硫吸收不完全，造成誤差；
故答案為：藍色恰好變成無色；
故答案為：SO₂+I₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2I^-；藍色褪去；
（3）反應方程式I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺
由條件知n（SO₂）=n（I₂）=0.05 mol/L×0.02 L=0.001 mol，即22.4 mL，
所以工業原料氣總體積為 297.6 mL+22.4 mL=320 mL，
SO₂的體積分數=$\frac{22.4ml}{320ml}$×100%=7%，
故答案為：7%．

點評 本題考查了二氧化硫性質分析，處理方法和計算應用，注意實驗測定過程的分析判斷，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．