Question

19．春節(jié)期間燃放煙花爆竹會(huì)使空氣中有害氣體SO₂的含量增加，為粗略測(cè)定空氣中SO₂的含量，化學(xué)小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

【資料】
①SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，碘遇淀粉能使淀粉顯藍(lán)色，而HI溶液不能使淀粉顯藍(lán)色．
②我國空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中SO₂濃度限值（mg/m₃）如下表

一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)	二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)	三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
≤0.15	≤0.50	≤0.70

【實(shí)驗(yàn)步驟】
①檢測(cè)氣密性．
②向C裝置中加入1.0ml溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.27×10^-6g/ml的碘水（ρ=1.0g/ml），滴入2-3滴淀粉溶液，此時(shí)溶液顯藍(lán)色；
③打開彈簧夾b（填“a”或“b”），關(guān)閉另一個(gè)彈簧夾，抽拉注射器吸取250ml空氣，再開、閉相應(yīng)彈簧夾，緩緩?fù)茪怏w進(jìn)入C裝置，重復(fù)上述操作多次．當(dāng)C中溶液顏色由藍(lán)色變成無色時(shí)，停止推動(dòng)注射器的活塞；
④實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）完善步驟③的內(nèi)容b；由藍(lán)色變成無色．
（2）檢查此裝置氣密性的操作是：；關(guān)閉彈簧夾b，打開a，推注射器，若C中產(chǎn)生氣泡，B中水倒流進(jìn)入量筒，說明裝置的氣密性良好；
（3）該小組在同一地點(diǎn)進(jìn)行了3組實(shí)驗(yàn)，推動(dòng)活塞次數(shù)記錄如下表（每次抽氣為250ml）．進(jìn)行3組實(shí)驗(yàn)的目的是取平均值，使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確；綜合3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，該測(cè)定地點(diǎn)的空氣質(zhì)量屬于二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3
推動(dòng)次數(shù)	3	5	4

Answer 1

分析 （1）根據(jù)抽取空氣的目的分析彈簧夾的開關(guān)；根據(jù)SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，當(dāng)單質(zhì)碘恰好完全反應(yīng)時(shí)，淀粉遇碘變成的藍(lán)色就會(huì)消失分析現(xiàn)象；
（2）根據(jù)裝置氣密性的檢驗(yàn)必須要保證裝置能形成一個(gè)密閉的體系和引起密閉體系內(nèi)的壓強(qiáng)的變化分析檢查該裝置的氣密性的方法；
（3）從而根據(jù)參加反應(yīng)的碘的質(zhì)量即可求出二氧化硫的質(zhì)量，從而確定此空氣中二氧化硫的含量，確定質(zhì)量等級(jí)．

解答 解：（1）b與大氣相通，因此要抽取空氣，應(yīng)該打開b，關(guān)閉a彈簧夾；SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，當(dāng)單質(zhì)碘恰好完全反應(yīng)時(shí)，淀粉遇碘變成的藍(lán)色就會(huì)消失變成無色；故答案為：b；由藍(lán)色變成無色；
（2）檢查該裝置的氣密性的方法為：關(guān)閉彈簧夾b，打開a，推注射器，若C中產(chǎn)生氣泡，B中水倒流進(jìn)入量筒，說明裝置的氣密性良好；故答案為；關(guān)閉彈簧夾b，打開a，推注射器，若C中產(chǎn)生氣泡，B中水倒流進(jìn)入量筒，說明裝置的氣密性良好；
（3）進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn)的目的是取平均值，使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確．
故填：取平均值，使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確．
解：3次實(shí)驗(yàn)活塞平均推動(dòng)次數(shù)（3+5+4）次/3=4次 
注射器每次抽氣體積為4次×250mL/次=1000mL   
   SO₂～I(xiàn)₂  
  64   254            
  x   1.27×10^-6 g/mL×1.0mL        
?$\frac{64}{x}=\frac{254}{1.27×{10}^{-6}g/mL×1.0mL}$???
解得：x=0.32×10^-6g     
該測(cè)定地點(diǎn)空氣中SO₂濃度為：$\frac{0.32×{10}^{-6}g×10}{1000mL×{10}^{-6}}$=0.32mg/m3?????
結(jié)論：該測(cè)定地點(diǎn)的空氣質(zhì)量為二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)．

點(diǎn)評(píng) 本題主要對(duì)空氣中二氧化硫的含量進(jìn)行了探究，該題有一定的深度，難度較大，主要培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，依據(jù)信息提供的原理分析．