Question

（1）“爆竹聲中一歲除”燃放煙花爆竹是中華民族文化的重要組成部分，然而，近年灰我國許多大、中城市都對(duì)煙花爆竹實(shí)施了“禁放“或者”限放“，民族文化為什么受到限制，好奇心驅(qū)使小明，小強(qiáng)、小亮三位同學(xué)，他們決定對(duì)煙花爆竹進(jìn)行展開實(shí)驗(yàn)探究．

[提出問題]煙花爆竹燃放時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么氣體？
[查閱資料]我國傳統(tǒng)的黑火藥的標(biāo)準(zhǔn)配方為：硝酸鉀75%、硫磺l0%、木炭l5%，因?yàn)楹诨鹚幹械牧蚧浅煞志哂兄�火溫度低、燃速快等性質(zhì)，因而使黑火藥容易點(diǎn)火，使得在生產(chǎn)過程中硫的使用量過大．
（2）CO₂和SO₂均能使石灰水變渾濁；
[猜想]煙花爆竹燃放時(shí)會(huì)產(chǎn)生CO₂和SO₂
[實(shí)驗(yàn)過程]他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)探究過程如圖1實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)先檢查

氣密性

，再點(diǎn)燃酒精燈，已知2處為從爆竹中取出的少量的火藥，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求應(yīng)當(dāng)還要用到

紫紅

色的高錳酸鉀溶液和石灰水，則3中應(yīng)放的是

高錳酸鉀

，4中應(yīng)放的是

澄清石灰水

，若猜想正確，4中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

．結(jié)果證明原猜想正確，
[實(shí)驗(yàn)反思]
（1）裝置中氣球的作用是

起到實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)氣體的緩沖作用

，
（2）已知 硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)有S+2KNO₃+3C═3CO₂+N₂+X，則X的化學(xué)式為

K₂S

．該玻璃管中還發(fā)生的反應(yīng)

S+O₂

點(diǎn)燃  .

SO₂

 （寫化學(xué)方程式）搞清煙花爆竹的基本原理和實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體之后，該興趣小組又利用春節(jié)期間測(cè)定市區(qū)某煙花爆竹集中燃放點(diǎn)處二氧化硫的含量
[查閱資料]可用含有一定量碘的溶液測(cè)定空氣中的SO₂含量，反應(yīng)方程式是：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI．
[測(cè)定裝置]：甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置：
[測(cè)定步驟]：
（一） 配制一定濃度的稀碘溶液
（二）二氧化硫含量的測(cè)定
（1）將一定濃度、一定質(zhì)量的稀碘溶液放于洗氣瓶中，并滴入幾滴稀淀粉溶液，此時(shí)洗瓶中溶液的顏色為藍(lán)色．（淀粉遇碘單質(zhì)呈藍(lán)色）
（2）3位同學(xué)分別設(shè)計(jì)好的裝置來到燃放點(diǎn)，打開a，關(guān)閉b用注射器抽取100mL燃放點(diǎn)空氣．再關(guān)閉a，打開b，再緩緩?fù)苿?dòng)注射器，將氣體全部推入滴有淀粉的碘水溶液中，重復(fù)上述操作多次，直到溶液剛好變成無色，記錄抽氣的次數(shù)
（3）3位同學(xué)使溶液剛好變成無色時(shí)抽氣的次數(shù)分別為50、60、65次，

50

次的最接近真實(shí)值，另兩位同學(xué)不準(zhǔn)確的原因?yàn)?!--BA-->

二氧化硫未能與溶液充分反應(yīng)

（4）最終我們通過計(jì)算可以確定燃放點(diǎn)的二氧化硫含量是否超標(biāo)．
[測(cè)定反思]
（1）小明經(jīng)過思考后認(rèn)為在測(cè)定時(shí)可將圖3所示的多孔球泡放入洗氣瓶中，你認(rèn)為加此儀器的好處是

增加了反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更加充分

．
（2）小強(qiáng)同學(xué)認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)方案需要抽氣的次數(shù)太多，操作麻煩．與小亮討論后，決定對(duì)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)加以調(diào)整，以減少抽氣的次數(shù)，他們調(diào)整的方案可能是

減少碘液的量

．
（3）三位同學(xué)經(jīng)過對(duì)煙花爆竹的研究，明白了國家“禁放”的和“限放”的原因，你認(rèn)為原因的是

A、B、C、D

A 減少噪聲污染  B 減少固體廢棄物污染 C 減少大氣污染  D 減少粉塵污染．

Answer 1

分析：[實(shí)驗(yàn)過程]根據(jù)該裝置需要?dú)饷苄暂^好的要求判斷開始時(shí)的操作，根據(jù)高錳酸鉀溶液能被二氧化硫褪色，以及二氧化碳能使石灰水變渾濁分析解答；
[實(shí)驗(yàn)反思]（1）根據(jù)該反應(yīng)進(jìn)行時(shí)較劇烈容易導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓偏大分析氣球的作用；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用以及該反應(yīng)的產(chǎn)物中還含有二氧化硫分析解答此題；
[測(cè)定步驟]：
（二）二氧化硫含量的測(cè)定
（3）根據(jù)次數(shù)越少說明反應(yīng)越充分的原理判斷那一次的反應(yīng)更充分一些；
[測(cè)定反思]（1）根據(jù)接觸面積越大反應(yīng)越充分分析多孔球泡的作用；
（2）根據(jù)碘液的質(zhì)量決定消耗的氣體量分析解答；
（3）根據(jù)燃放煙花爆竹的產(chǎn)物分析燃放煙花爆竹的危害；

解答：解：[實(shí)驗(yàn)過程]由于該裝置需要?dú)饷苄暂^好，所以首先對(duì)該裝置要進(jìn)行氣密性檢查的處理，由于二氧化硫具有漂白作用能使紫紅色高錳酸鉀溶液褪色，且二氧化硫、二氧化碳均能使石灰水變渾濁，所以應(yīng)首先檢驗(yàn)二氧化硫，而后利用二氧化碳能使石灰水變渾濁的特征檢驗(yàn)二氧化碳；
[實(shí)驗(yàn)反思]（1）由于該反應(yīng)進(jìn)行時(shí)較劇烈容易導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓偏大，所以放上氣球可有效地對(duì)裝置內(nèi)的壓強(qiáng)起到緩沖作用；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)前后各原子的種類及個(gè)數(shù)不變，S+2KNO₃+3C═3CO₂+N₂+X中反應(yīng)前硫原子、鉀原子、氮原子、氧原子和碳原子分別是1、2、2、6、3，而反應(yīng)后的碳原子、氧原子、氮原子分別是3、6、2，故X為K₂S；由于該反應(yīng)的產(chǎn)物中還含有二氧化硫，所以還會(huì)發(fā)生S+O₂

點(diǎn)燃  .

SO₂的反應(yīng)；
[測(cè)定步驟]：
（二）二氧化硫含量的測(cè)定
（3）依據(jù)實(shí)驗(yàn)敘述可知使用的氣體量越小說明反應(yīng)的越充分，也更接近準(zhǔn)確，所以50最接近準(zhǔn)確值，次數(shù)越多說明每次反應(yīng)不充分；
[測(cè)定反思]（1）采用多孔球泡能大大增加反應(yīng)的接觸面積使反應(yīng)更充分，效果會(huì)更好一些；
（2）由于碘液的質(zhì)量決定消耗的氣體量，所以要想減少次數(shù)節(jié)約時(shí)間，就應(yīng)該減小碘溶液的質(zhì)量；
（3）根據(jù)燃放煙花爆竹爆炸噪音以及的產(chǎn)物中含有污染空氣的二氧化硫氣體、燃放后的固體廢棄物和粉塵等污染物的存在，所以選項(xiàng)中A、B、C、D均是被選的答案；
故答案為：[實(shí)驗(yàn)過程]裝置的氣密性；紫紅； 高錳酸鉀；澄清石灰水；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
[實(shí)驗(yàn)反思]（1）起到實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)氣體的緩沖作用；
（2）K₂S；S+O₂

點(diǎn)燃  .

SO₂；
[測(cè)定步驟]：
（二）二氧化硫含量的測(cè)定
（3）50；二氧化硫未能與溶液充分反應(yīng)；
[測(cè)定反思]（1）增加了反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更加充分；
（2）減少碘液的量；
（3）A、B、C、D；

點(diǎn)評(píng)：此題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，屬于起點(diǎn)高而落點(diǎn)低的基礎(chǔ)性問題，只要能認(rèn)真分析相關(guān)要求并結(jié)合相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)就能順利解題；