Question

（2011?萬州區(qū)一模）硫酸工廠周圍的空氣中有較多的二氧化硫．某研究性學(xué)習(xí)小組為了測(cè)定空氣（內(nèi)含N₂、O₂、CO₂、SO₂等）中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，如圖是他們?cè)跍y(cè)定中使用的部分裝置圖．
（1）在方框中畫出所缺實(shí)驗(yàn)裝置并標(biāo)明所用試劑．
（2）當(dāng)裝置中出現(xiàn)

溶液藍(lán)色剛好褪去

現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止通氣體，若此時(shí)沒有及時(shí)停止通氣．則測(cè)得的SO₂的體積分?jǐn)?shù)

偏低

（選填“偏高”、“偏低”或“不受影響”），若通入氣體的速率過快，則測(cè)定的SO₂的體積分?jǐn)?shù)

偏低

（選填“偏高”、“偏低”或“不受影響”）．
（3）你認(rèn)為反應(yīng)管內(nèi)碘的淀粉溶液可以用下列

B

（填代號(hào)）代替．
A、氫氧化鈉溶液   B、高錳酸鉀溶液  C、品紅 D、淀粉碘化鉀溶液．
（4）研究小組經(jīng)過討論發(fā)現(xiàn)此方案的設(shè)計(jì)中有一個(gè)明顯的缺陷影響了測(cè)定結(jié)果（不屬于操作錯(cuò)誤），你認(rèn)為該缺陷是

溶液中在I₂將SO₂氧化的同時(shí)，原空氣中的O₂也能將SO₂氧化而被吸收，導(dǎo)致測(cè)定的SO₂的含量偏大

．
（5）研究小組決定改用另一方案：取標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣VL（內(nèi)含N₂、O₂、CO₂、SO₂等），緩慢通過足量溴水，在所得的溶液中加入過量的氯化鋇溶液后，過濾，將沉淀洗滌、干燥，稱得其質(zhì)量為mg．則SO₂的體積分?jǐn)?shù)為

22.4m

233V

×100%

．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)通過裝置①后，二氧化硫被吸收，再測(cè)定剩余氣體的體積，進(jìn)而確定空氣中二氧化硫的體積，故采取排液體的方法測(cè)定剩余氣體的體積，由于二氧化碳溶于水，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定氣體的體積偏小，故應(yīng)使用飽和的碳酸氫鈉溶液代替水，減少二氧化碳的溶解；
（2）反應(yīng)管內(nèi)溶液藍(lán)色消失后，沒有及時(shí)停止通氣，與碘反應(yīng)時(shí)二氧化硫過量，導(dǎo)致測(cè)定的剩余氣體的體積偏大，導(dǎo)致測(cè)得的SO₂的含量偏低；
通入氣體的速率過快，二氧化硫來不及被完全吸收，部分二氧化硫排出，導(dǎo)致測(cè)定的剩余氣體的體積偏大，導(dǎo)致測(cè)得的SO₂的含量偏低；
（3）裝置①的作用是反應(yīng)吸收二氧化硫，故裝置內(nèi)的溶液不能吸收空氣中的氣體成分，主要是氧氣、二氧化碳等．結(jié)合選項(xiàng)各物質(zhì)的性質(zhì)判斷；
（4）溶液中在I₂將SO₂氧化的同時(shí)，原空氣中的O₂也能將SO₂氧化而被吸收，導(dǎo)致測(cè)定的使用氣體的體積偏小；
（5）最終的沉淀mg為硫酸鋇，計(jì)算硫酸鋇的物質(zhì)的量，根據(jù)硫元素守恒可知n（SO₂）=n（BaSO₄），進(jìn)而計(jì)算二氧化硫的體積，計(jì)算體積分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)通過裝置①后，二氧化硫被吸收，再測(cè)定剩余氣體的體積，進(jìn)而確定空氣中二氧化硫的體積，故采取排液體的方法測(cè)定剩余氣體的體積，由于二氧化碳溶于水，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定氣體的體積偏小，故應(yīng)使用飽和的碳酸氫鈉溶液代替水，減少二氧化碳的溶解，裝置圖為，
故答案為：；
（2）溶液藍(lán)色剛好褪去，應(yīng)及時(shí)停止通氣，若反應(yīng)管內(nèi)溶液藍(lán)色消失后，沒有及時(shí)停止通氣，與碘反應(yīng)時(shí)二氧化硫過量，導(dǎo)致測(cè)定的剩余氣體的體積偏大，測(cè)定的二氧化硫的體積偏小，導(dǎo)致測(cè)得的SO₂的含量偏低；
通入氣體的速率過快，二氧化硫來不及被完全吸收，部分二氧化硫排出，導(dǎo)致測(cè)定的剩余氣體的體積偏大，測(cè)定的二氧化硫的體積偏小，導(dǎo)致測(cè)得的SO₂的含量偏低．
故答案為：溶液藍(lán)色剛好褪去；偏低；偏低；
（3）裝置①的作用是反應(yīng)吸收二氧化硫，故裝置內(nèi)的溶液不能吸收空氣中的氣體成分，主要是氧氣、二氧化碳等．
A、氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳，導(dǎo)致測(cè)定剩余氣體的體積偏小，測(cè)定的二氧化硫的體積偏大，測(cè)定的SO₂的含量偏大，故A錯(cuò)誤；
B、高錳酸鉀溶液氧化二氧化硫，不吸收氣體氣體，不影響剩余氣體體積的測(cè)定，故B正確；
C、品紅溶液用于檢驗(yàn)二氧化硫，吸收二氧化硫效果不好，故C錯(cuò)誤；
D、淀粉碘化鉀溶液不能吸收二氧化硫，故D錯(cuò)誤．
故選：B；
（4）溶液中在I₂將SO₂氧化的同時(shí)，原空氣中的O₂也能將SO₂氧化而被吸收，導(dǎo)致測(cè)定的剩余氣體的體積偏小，測(cè)定的二氧化硫的體積偏大，測(cè)定的SO₂的含量偏大，
故答案為：溶液中在I₂將SO₂氧化的同時(shí)，原空氣中的O₂也能將SO₂氧化而被吸收，導(dǎo)致測(cè)定的SO₂的含量偏大；
（5）最終的沉淀mg為硫酸鋇，硫酸鋇的物質(zhì)的量為

mg

233g/mol

=

m

233

mol，根據(jù)硫元素守恒可知n（SO₂）=n（BaSO₄）=

m

233

mol，二氧化硫的體積為

m

233

mol×22.4L/mol=

22.4m

233

L，空氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)

22.4m 233 L

VL

×100%=

22.4m

233V

×100%，故答案為：

22.4m

233V

×100%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與裝置的理解，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)、作圖能力、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與分析問題、解決問題能力．