Question

某化學(xué)小組在討論鑒別稀酸和濃硫酸的實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)了如下表格．請(qǐng)按照給出的甲方案的式樣，寫出另外三種不同的鑒別方法．

方案	操作	結(jié)論
甲	分別加入到盛水的試管中	放熱者為濃硫酸
乙
丙
丁

（1）甲、乙兩同學(xué)欲對(duì)上述整套裝置檢查氣密性：

甲同學(xué)是用手捂住試管（或微熱試管），觀察導(dǎo)管中是否有液面上升的現(xiàn)象．是否能？

 

（填能或不能）；
乙同學(xué)是先從玻璃導(dǎo)管向試管中注入水，觀察導(dǎo)管中液面與試管中液面是否形成高度差，且在一段時(shí)間后，觀察液面差是否變化的方法．是否能？

 

（填能或不能）；
若上述兩種方案均不能，請(qǐng)思考新方案，并填下列空白（若上述可行，則不填下列空白）：先在試管中裝入適量水（保證玻璃導(dǎo)管的下端浸沒在水中），然后（填操作方法）

 

，看到

 

（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），證明該裝置的氣密性良好．
（2）向試管中加入0.00127%的碘水10g，用適量的蒸餾水稀釋后，再加入2～3滴淀粉溶液，配置成溶液A．測(cè)定指定地點(diǎn)空氣中SO₂的含量時(shí)，推拉注射器的活塞反復(fù)抽氣，試管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，A溶液由

 

色變?yōu)?!--BA-->

 

時(shí)表明反應(yīng)恰好完全進(jìn)行，此時(shí)應(yīng)停止抽氣．
（3）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SO₂的最高濃度限值（mg/m³）：一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0.15；二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0.50；三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0.70．該課外活動(dòng)小組分成第一活動(dòng)小組和第二活動(dòng)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，記錄抽氣時(shí)間和次數(shù)如下（假定每次抽氣500mL）．請(qǐng)將下表填寫完整（計(jì)算時(shí)保留2位有效數(shù)字）：

分組	第一小組	第二小組
抽氣時(shí)間	20分鐘	21分鐘
抽氣次數(shù)	100	130
SO2含量mg/m3

①在實(shí)驗(yàn)過程中，需緩緩抽動(dòng)活塞的目的是

 

；若快速抽拉，則測(cè)定的結(jié)果將

 

（填偏大、偏小或無影響）；
②判斷該地點(diǎn)的空氣中SO₂含量屬于

 

（填數(shù)字）級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，

 

（填“第一”或“第二”）小組的測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)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)小組所用藥品和裝置均無問題）．

Answer 1

分析：鑒別濃硫酸和稀硫酸，可根據(jù)二者性質(zhì)的異同，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性、吸水性和脫水性；
（1）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；
（2）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；
（3）結(jié)合反應(yīng)的方程式，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．

解答：解：濃硫酸溶于水放出大量的熱，具有吸水性，可加入到CuSO₄?5H₂O中，使晶體失去結(jié)晶水而變成白色；濃硫酸沸點(diǎn)較高，可在相同條件下加熱，先沸騰的為稀硫酸；或分別稱量相同體積的酸，質(zhì)量大的是濃硫酸，也可加入銅并加熱，銅溶解的為濃硫酸等，
故答案為：

分別滴到火柴梗上	變黑者為濃硫酸
分別加入鋁片	常溫下溶解的是稀硫酸
分別加到CuSO4?5H2O中	變白者為濃硫酸
分別在相同條件下加熱	先沸騰者是稀硫酸
分別稱量相同體積的酸	質(zhì)量大的是濃硫酸

（1）由于玻璃導(dǎo)管與空氣相同，沒形成密閉的體系，直接用手捂的方法不能檢驗(yàn)氣密性；而乙同學(xué)雖然向玻璃導(dǎo)管注水但沒有使其壓強(qiáng)發(fā)生變化，因此兩個(gè)同學(xué)都沒法檢驗(yàn)出裝置的氣密性是否完好，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：不能；不能；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）從化學(xué)方程式SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI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)；無色；
（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  10g×0.00127%

64

254

=

X

10g×0.00127%

X=

64×10g×0.00127%

254

=0.000032g=0.032mg，
第一組：

0.032mg

500×100×10-6m3

=0.64mg/m³
第二組：

0.032mg

500×130×10-6m3

=0.49mg/m³
故答案為：0.64mg/m³；0.49mg/m³；
①由以上數(shù)據(jù)可知，在實(shí)驗(yàn)過程中，需緩緩抽動(dòng)活塞的目的是讓二氧化硫與碘充分反應(yīng)（或使空氣中二氧化硫被充分吸收），否則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小，
故答案為：讓二氧化硫與碘充分反應(yīng)（或使空氣中二氧化硫被充分吸收）；偏��；
②該地點(diǎn)的空氣中SO₂含量為0.64mg/m³，大于0.50，應(yīng)為三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，第一小組的測(cè)定結(jié)果較為準(zhǔn)確，因第二小組抽氣速率過快，造成空氣中SO₂與碘水未充分反應(yīng)，產(chǎn)生較大誤差，
故答案為：三級(jí)；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．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查物質(zhì)的含量測(cè)定和探究，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、計(jì)算能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，為高考常見題型，注意把握實(shí)驗(yàn)原理、方法和注意事項(xiàng)，結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式解答該題．