Question

SO₂是大氣污染物之一，為粗略地測定周圍環(huán)境中SO₂的含量，某學(xué)生課外活動小組設(shè)計了如圖所示實驗裝置．
（1）檢查該裝置的氣密性時，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，將會看到

 

（填寫實驗現(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．測定指定地點的空氣中SO₂的含量時，推拉注射器的活塞反復(fù)抽氣；A溶液由

 

色變?yōu)?div id="b7t5bd3" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

色時反應(yīng)恰好完全進(jìn)行，此時停止抽氣，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)中對每次空氣質(zhì)量測定中SO₂的最高濃度限值如下表所示．

濃度限值/（mg?m-3）
一級標(biāo)準(zhǔn)	二級標(biāo)準(zhǔn)	三級標(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)生課外活動小組分成第一小組和第二小組，使用相同的實驗裝置和溶液A．在同一地點、同時測量空氣中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）．請將上右表填寫完整（計算時保留2位有效數(shù)字）．判斷該地點的空氣中SO₂的含量屬于

 

（填數(shù)字）級標(biāo)準(zhǔn)，

 

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

 

．

Answer 1

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

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：弄清裝置氣密性的檢驗必須要保證裝置能形成一個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，①關(guān)閉，②打開；當(dāng)注射器拉活塞時，①打開，②關(guān)閉，因此檢查該裝置的氣密性時，為使形成一個密閉的空間，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，淀粉遇碘變成的藍(lán)色就會消失，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，①關(guān)閉，②打開；當(dāng)注射器拉活塞時，①打開，②關(guān)閉，因此檢查該裝置氣密性時，為使裝置形成一個密閉的空間，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)色就會消失；
（3）由于所取得碘水是一樣的，因此兩組實驗中參與反應(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，因此抽拉氣體時要緩緩地進(jìn)行．根據(jù)化學(xué)方程式計算；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，所以第一組更實際符合，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析可知符合三級標(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）若要檢驗該裝置的氣密性，首先理解單向閥的作用：單向閥原理說明：當(dāng)注射器推活塞時，①關(guān)閉，②打開；當(dāng)注射器拉活塞時，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，溶液中不再有單質(zhì)碘，溶液的藍(lán)色就會消失，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，因此兩組實驗中參與反應(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，因此抽拉氣體時要緩緩地進(jìn)行．根據(jù)化學(xué)方程式計算，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，所以第一組更實際符合，依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析可知符合三級標(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；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．

點評：本題考查了物質(zhì)組成實驗測定方法和過程分析判斷，主要是 二氧化硫氣體體積的測定試驗方法的理解應(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．