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、中城市都對煙花爆竹實施了“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、小亮三位同學(xué)，他們決定對煙花爆竹進行展開實驗探究．

[提出問題]煙花爆竹燃放時會產(chǎn)生什么氣體？
[查閱資料]我國傳統(tǒng)的黑火藥的標準配方為：硝酸鉀75%、硫磺l0%、木炭l5%，因為黑火藥中的硫磺成分具有著火溫度低、燃速快等性質(zhì)，因而使黑火藥容易點火，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]煙花爆竹燃放時會產(chǎn)生CO₂和SO₂
[實驗過程]他們設(shè)計的實驗探究過程如圖1實驗開始前應(yīng)先檢查______，再點燃酒精燈，已知2處為從爆竹中取出的少量的火藥，根據(jù)實驗設(shè)計要求應(yīng)當還要用到______色的高錳酸鉀溶液和石灰水，則3中應(yīng)放的是______，4中應(yīng)放的是______，若猜想正確，4中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．結(jié)果證明原猜想正確，
[實驗反思]
（1）裝置中氣球的作用是______，
（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______．該玻璃管中還發(fā)生的反應(yīng)______ （寫化學(xué)方程式）搞清煙花爆竹的基本原理和實驗中產(chǎn)生的氣體之后，該興趣小組又利用春節(jié)期間測定市區(qū)某煙花爆竹集中燃放點處二氧化硫的含量
[查閱資料]可用含有一定量碘的溶液測定空氣中的SO₂含量，反應(yīng)方程式是：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI．
[測定裝置]：甲同學(xué)設(shè)計了如圖2所示的實驗裝置：
[測定步驟]：
（一） 配制一定濃度的稀碘溶液
（二）二氧化硫含量的測定
（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，此時洗瓶中溶液的顏色為藍色．（淀粉遇碘單質(zhì)呈藍色）
（2）3位同學(xué)分別設(shè)計好的裝置來到燃放點，打開a，關(guān)閉b用注射器抽取100mL燃放點空氣．再關(guān)閉a，打開b，再緩緩?fù)苿幼⑸淦鳎瑢�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抽氣的次數(shù)分別為50、60、65次，______次的最接近真實值，另兩位同學(xué)不準確的原因為______
（4）最終我們通過計算可以確定燃放點的二氧化硫含量是否超標．
[測定反思]
（1）小明經(jīng)過思考后認為在測定時可將圖3所示的多孔球泡放入洗氣瓶中，你認為加此儀器的好處是______．
（2）小強同學(xué)認為：實驗方案需要抽氣的次數(shù)太多，操作麻煩．與小亮討論后，決定對設(shè)計的實驗加以調(diào)整，以減少抽氣的次數(shù)，他們調(diào)整的方案可能是______．
（3）三位同學(xué)經(jīng)過對煙花爆竹的研究，明白了國家“禁放”的和“限放”的原因，你認為原因的是______
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

解：[實驗過程]由于該裝置需要氣密性較好，所以首先對該裝置要進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二氧化碳；
[實驗反思]（1）由于該反應(yīng)進行時較劇烈容易導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓偏大，所以放上氣球可有效地對裝置內(nèi)的壓強起到緩沖作用；
（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，所以還會發(fā)生S+O₂SO₂的反應(yīng)；
[測定步驟]：
（二）二氧化硫含量的測定
（3）依據(jù)實驗敘述可知使用的氣體量越小說明反應(yīng)的越充分，也更接近準確，所以50最接近準確值，次數(shù)越多說明每次反應(yīng)不充分；
[測定反思]（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，所以選項中A、B、C、D均是被選的答案；
故答案為：[實驗過程]裝置的氣密性；紫紅； 高錳酸鉀；澄清石灰水；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
[實驗反思]（1）起到實驗時對氣體的緩沖作用；
（2）K₂S；S+O₂SO₂；
[測定步驟]：
（二）二氧化硫含量的測定
（3）50；二氧化硫未能與溶液充分反應(yīng)；
[測定反思]（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；
分析：[實驗過程]根據(jù)該裝置需要氣密性較好的要求判斷開始時的操作，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；
[實驗反思]（1）根據(jù)該反應(yīng)進行時較劇烈容易導(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；
[測定步驟]：
（二）二氧化硫含量的測定
（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；
點評：此題是一道實驗探究題，屬于起點高而落點低的基礎(chǔ)性問題，只要能認真分析相關(guān)要求并結(jié)合相關(guān)的基礎(chǔ)知識就能順利解題；