Question

二氧化硫是大氣污染物之一，表一為我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)每次空氣質(zhì)量測(cè)定中的S0₂最高濃度限值．

S02最高濃度限值（單位mg?m-3）
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

國(guó)家環(huán)保總局規(guī)定從2005年1月1日起將各類實(shí)驗(yàn)室納入環(huán)保監(jiān)管范圍．為粗略地測(cè)定周圍環(huán)境中的SO₂含量，某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）檢查裝置的氣密性時(shí)，先在試管中裝入適量的水（保證玻璃導(dǎo)管的下端浸沒(méi)在水中），然后向外輕輕拉動(dòng)注射器的活塞時(shí)，將會(huì)看到________ （填寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），則證明該裝置的氣密性良好．
（2）已知二氧化硫與碘水的反應(yīng)為：SO₂+I₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI．向試管中加入1.0mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.27×10^-4的碘水（ 此時(shí)溶液的密度與水的密度近似 ），用適量的蒸餾水稀釋后再加入2～3滴無(wú)色淀粉溶液（遇到碘單質(zhì)變藍(lán)色），配制成溶液A．測(cè)定指定地點(diǎn)的空氣中SO₂的含量時(shí)，推拉注射器的活塞反復(fù)抽氣，A溶液由________色變?yōu)開(kāi)_______色時(shí)反應(yīng)恰好完全進(jìn)行．
（3）課外活動(dòng)小組分成第一小組和第二小組，使用相同的實(shí)驗(yàn)裝置和溶液A，分別測(cè)量化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和教室的空氣中的S0₂含量．當(dāng)反應(yīng)恰好完全進(jìn)行，記錄抽氣次數(shù)如下（假設(shè)每次抽氣500mL）．請(qǐng)將表二填寫完整（計(jì)算時(shí)保留二位有效數(shù)字）．（I-127　S-32　O-16）
表二　不同組別的測(cè)量值

組　別	第一小組（實(shí)驗(yàn)室）	第二小組（教室）
抽氣次數(shù)	110	150
空氣中S02的含量（單位：mg?m-3）

（4）通過(guò)測(cè)定并計(jì)算，你判斷出所測(cè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的空氣中S0₂的含量屬于________標(biāo)準(zhǔn)（填表一中所列舉的等級(jí)）．

Answer 1

解：（1）若要檢驗(yàn)該裝置的氣密性，首先理解單向閥的作用：?jiǎn)蜗蜷y原理說(shuō)明：當(dāng)注射器推活塞時(shí)，①關(guān)閉，②打開(kāi)；當(dāng)注射器拉活塞時(shí)，①打開(kāi)，②關(guān)閉．因此應(yīng)該外拉注射器的活塞，導(dǎo)致試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，若看到浸沒(méi)在水中的玻璃管口處有氣泡冒出，說(shuō)明氣密性良好．故答案為：浸沒(méi)在水中的玻璃導(dǎo)管口有氣泡冒出；
（2）從提供的化學(xué)方程式不難看出，當(dāng)反應(yīng)物恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液中不再有單質(zhì)碘，溶液的藍(lán)色就會(huì)消失．故答案為：藍(lán)；無(wú)；
（3）由于所取得碘水是一樣的，因此兩組實(shí)驗(yàn)中參與反應(yīng)的二氧化硫的質(zhì)量一樣多，為了使二氧化硫氣體完全被吸收，因此抽拉氣體時(shí)要緩緩地進(jìn)行．根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，設(shè)參與反應(yīng)的二氧化硫的質(zhì)量為X．
SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI
64 254
X 1g×0.0127%

X=0.000032g=0.032mg
第一組：=0.58mg/m³
第二組：=0.43mg/m³
故答案為：第一組：=0.58mg/m³；第二組：0.43mg/m³．
（4）由于第二組抽氣速率過(guò)快，造成空氣中SO₂與碘水未充分反應(yīng)，產(chǎn)生較大誤差，所以第一組更實(shí)際符合．所測(cè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的空氣中S0₂的含量屬于三級(jí)．故答案為：三級(jí)．
分析：弄清裝置氣密性的檢驗(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，由于當(dāng)注射器推活塞時(shí)，①關(guān)閉，②打開(kāi)；當(dāng)注射器拉活塞時(shí)，①打開(kāi)，②關(guān)閉，因此檢查該裝置的氣密性時(shí)，為使形成一個(gè)密閉的空間，應(yīng)拉注射器的活塞，使裝置內(nèi)的壓強(qiáng)減小，從而在浸沒(méi)在水中的玻璃導(dǎo)管口會(huì)看到有氣泡冒出．由于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，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，從而確定此地空氣中二氧化硫的含量．
點(diǎn)評(píng)：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(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．