Question

SO₂是大氣污染物之一，為粗略地測(cè)定周圍環(huán)境中SO₂的含量，某學(xué)生課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）檢查該裝置的氣密性時(shí)，先在試管中裝入適量的水（保證玻璃導(dǎo)管的下端浸沒在水中），然后

 

（填寫操作方法）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）向試管中加入0.0005mol?L^-1碘水1.0mL，用適量的蒸餾水稀釋后再加入2～3滴淀粉溶液，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)?div id="gq436hi" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

色時(shí)反應(yīng)恰好完全進(jìn)行，此時(shí)停止抽氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（3）我國環(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SO₂的最高濃度限值如下表所示．

濃度限值/（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

分組	第一小組	第二小組
抽氣次數(shù)	100	120
SO2含量/（mg?m-3）	0.064	0.53

該學(xué)生課外活動(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．在同一地點(diǎn)、同時(shí)測(cè)量空氣中SO₂的含量．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)將上右表填寫完整（計(jì)算時(shí)保留2位有效數(shù)字）．判斷該地點(diǎn)的空氣中SO₂的含量屬于

 

（填數(shù)字）級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，

 

（“第一”或“第二”）小組的測(cè)定結(jié)果正確，另一小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大偏差的原因是（兩個(gè)小組所用裝置和藥品均無問題）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,二氧化硫的污染及治理

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

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；當(dāng)注射器拉活塞時(shí)，①打開，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．
（1）弄清裝置氣密性的檢查必須要保證裝置形成一個(gè)密閉的體系和引起體系內(nèi)壓強(qiáng)變化，由于當(dāng)注射器推活塞時(shí)，①關(guān)閉，②打開；當(dāng)注射器拉活塞時(shí)，①打開，②關(guān)閉，因此檢查該裝置氣密性時(shí)，為使裝置形成一個(gè)密閉的空間，應(yīng)拉注射器的活塞，使裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，從而在浸沒水中的玻璃管口會(huì)看到氣泡冒出；
（2）由于SO₂+I₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI，當(dāng)?shù)鈫钨|(zhì)恰好反應(yīng)，淀粉遇到碘變成的藍(lán)色就會(huì)消失；
（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；由于第二組抽氣速率過快，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，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析可知符合三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，第一，抽氣速率過快，造成空氣中SO₂與碘水未充分反應(yīng)，產(chǎn)生較大誤差．

解答： 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原理說明：當(dāng)注射器推活塞時(shí)，①關(guān)閉，②打開；當(dāng)注射器拉活塞時(shí)，①打開，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，若看到浸沒在水中的玻璃管口處有氣泡冒出，說明氣密性良好；
故答案為：向外輕輕拉動(dòng)注射器的活塞，浸沒在水中的玻璃導(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，當(dāng)?shù)鈫钨|(zhì)恰好反應(yīng)，淀粉遇到碘變成的藍(lán)色就會(huì)消失，發(fā)生的反應(yīng)為：SO₂+I₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI；
故答案為：藍(lán)，無；SO₂+I₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI；
（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     0.0005mol?L^-1×0.001.0L×254g/mol
X=0.000032g=0.032mg
第一組：

0.032mg

500×100×10-6m3

=0.064mg/m³
第二組：

0.032mg

500×120×10-6m3

=0.53mg/m³
第一組：0.064mg/m³；第二組：0.53g/m³．
由于第二組抽氣速率過快，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，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析可知符合三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，第一，抽氣速率過快，造成空氣中SO₂與碘水未充分反應(yīng)，產(chǎn)生較大誤差．
故答案為：三級(jí)；第一；抽氣速度過快，造成空氣中SO₂與碘未充分反應(yīng)，產(chǎn)生較大誤差．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)組成實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法和過程分析判斷，主要是 二氧化硫氣體體積的測(cè)定試驗(yàn)方法的理解應(yīng)用，數(shù)據(jù)處理的能力要求，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．