Question

標準狀況下，將a L SO₂和Cl₂組成的混合氣體通入100mL 0.15mol?L^-1Fe₂（SO₄）₃溶液中，充分反應后，溶液的棕黃色變淺．向反應后的溶液中加入足量的BaCl₂溶液，將所得沉淀過濾、洗滌、干燥后稱重，其質量為16.31g．則下列關于該過程的推斷不正確的是（　　）

• A、a的取值范圍為0.448＜a＜1.12
• B、混合氣體中的Cl₂物質的量可能為0.015mol
• C、所得沉淀為0.07 mol的BaSO₄
• D、混合氣體中SO₂的體積為0.56 L

Answer 1

分析：SO₂和Cl₂組成的混合氣體通入Fe₂（SO₄）₃溶液中，由于氯氣的氧化性強于鐵離子，故氯氣先與二氧化硫反應：SO₂+Cl₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄，充分反應后，溶液的棕黃色變淺，說明鐵離子氧化二氧化硫：2Fe³⁺+SO₂+H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+2H⁺，二氧化硫完全反應，反應后的溶液足量的BaCl₂溶液，生成的16.31g沉淀為BaSO₄，根據硫元素守恒可知n（BaSO₄）=3n[Fe₂（SO₄）₃]+n（SO₂），據此計算n（SO₂），由于硫酸鐵氧化二氧化硫，根據方程式可知n（Cl₂）＜n（SO₂），據此解答．

解答：解：SO₂和Cl₂組成的混合氣體通入Fe₂（SO₄）₃溶液中，由于氯氣的氧化性強于鐵離子，故氯氣先與二氧化硫反應：SO₂+Cl₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄，充分反應后，溶液的棕黃色變淺，說明鐵離子氧化二氧化硫：2Fe³⁺+SO₂+H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+2H⁺，二氧化硫完全反應，反應后的溶液足量的BaCl₂溶液，生成的16.31g沉淀為BaSO₄，其物質的量=

16.31g

233g/mol

=0.07mol，根據硫元素守恒可知n（BaSO₄）=3n[Fe₂（SO₄）₃]+n（SO₂），故n（SO₂）=0.07mol-3×0.1L×0.15mol?L^-1=0.025mol，
A．由上述分析可知，V（SO₂）=0.025mol×22.4L/mol=0.56L，由于硫酸鐵氧化二氧化硫，根據方程式可知n（Cl₂）＜n（SO₂），故n（Cl₂）＜0.025mol，故V（Cl₂）＜0.025mol×22.4L/mol=0.56L，故a的取值范圍為0.56＜a＜1.12，故A錯誤；
B．由A分析可知n（Cl₂）＜0.025mol，Cl₂物質的量可能為0.015mol，故B正確；
C．由上述分析可知，BaSO₄的物質的量=

16.31g

233g/mol

=0.07mol，故C正確；
D．由上述分析可知，V（SO₂）=0.025mol×22.4L/mol=0.56L，故D正確，
故選A．

點評：本題考查混合物的有關計算，難度中等，根據現象判斷發生的反應是關鍵，題目側重對化學計算解題技巧與思維能力考查，注意利用守恒思想進行的計算．