Question

（1）為測定某地方的空氣中SO₂和可吸入顆粒的含量，查閱資料得知：可用含有一定量碘的溶液測定空氣中的SO₂含量，反應方程式是：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI．甲同學設計了如下圖所示的實驗裝置：

①應用上述裝置測定空氣中的SO₂含量和可吸入顆粒的含量，除測定氣體流速（單位：cm³/min）外，還需要測定吸收前后顆粒吸附劑、棉花、盛放容器的總質(zhì)量和

 

．
②已知：碘單質(zhì)微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度．請你協(xié)助甲同學完成稀碘溶液的配制：
第一步：準確稱取1.27g碘單質(zhì)加入燒杯中，

 

；
第二步：加適量水使之完全溶解，然后加水至溶液體積為1000mL；
第三步：從第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液加入稀釋至100mL．
（2）乙同學擬用下列簡易裝置測定空氣中的SO₂含量：準確取50mL第三步所得的碘溶液，注入右圖所示廣口瓶中，加2～3滴淀粉指示劑，此時溶液呈藍色．在指定的測定地點抽氣，每次抽氣100mL，直到溶液的藍色全部褪盡為止，記錄抽氣次數(shù)（n）．
假設乙同學的測量是準確的，乙同學抽氣的次數(shù)為80次，計算說明該地空氣中的SO₂含量是否符合排放標準．

（3）該小組同學認為這些工廠要對排出的廢氣進行處理，為了達到最好效果，在實驗室進行了實驗模擬，你認為他們?yōu)榱宋�收產(chǎn)生的SO₂氣體，所使用藥品應該是

 

，發(fā)生的化學反應方程式

 

經(jīng)過再三思考，設計了以下裝置，認為下列哪種不能采用

 

，因為其他裝置都具有

 

作用．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：（1）測定SO₂含量，除測定氣體流速（單位：cm³?min^-1）外，還需要測定開始到碘溶液剛好變成無色的時間，要測可吸入顆粒的含量，可用顆粒吸附劑來吸收，顆粒吸附劑前后質(zhì)量之差即為可吸入顆粒的質(zhì)量，則應測定吸收前后顆粒吸附劑、棉花、盛放容器的總質(zhì)量；準確稱取1.27g碘單質(zhì)加入燒杯中，同時還應加入少量碘化鉀固體，根據(jù)碘的質(zhì)量和濃度判斷所需容量瓶的容積；
（2）二氧化硫用碘溶液來吸收，方程式為：SO₂+I₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄，結(jié)合反應的方程式計算，為減少實驗誤差，應減少碘溶液濃度或縮小容器體積．
（3）根據(jù)二氧化硫是酸性氧化物，和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水解答；根據(jù)二氧化硫溶于水，也會使水面上升，發(fā)生倒吸解答．

解答：解：
（1）①要測可吸入顆粒的含量，可用顆粒吸附劑來吸收，顆粒吸附劑前后質(zhì)量之差即為可吸入顆粒的質(zhì)量，則應測定吸收前后顆粒吸附劑、棉花、盛放容器的總質(zhì)量，測定SO₂含量，除測定氣體流速（單位：cm³?min^-1）外，還需要測定開始到碘溶液剛好變成無色的時間，二氧化硫用碘溶液來吸收，方程式為：SO₂+I₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄；
②由題意可知碘單質(zhì)微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度，則準確稱取1.27g碘單質(zhì)加入燒杯中，同時還應加入少量碘化鉀固體，加適量水攪拌使之完全溶解，n（I₂）=

1.27g

254g/mol

=0.005mol，
而配制100mL 5×10^-4mol?L^-1碘溶液，
則第二步操作應將第一步所得溶液全部轉(zhuǎn)入1000 mL的容量瓶中，定容，搖勻，濃度為5×10^-3mol?L^-1，
則從第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液于100mL容量瓶中，加水稀釋至刻度線，可得濃度為5×10^-4mol?L^-1碘溶液，
故答案為：再加入適量KI；
（2）設反應的SO₂質(zhì)量為x
SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI　　
64  254   
x  1.27×10^-2×0.5g

64

254

=

x

1.27g×10-2×0.5g

 解得：x=1.6×10^-3g=1.6 mg
（1.6mg）/（80×100×10^-3L）=0.2 mg/L　不符合排放標準
（3）二氧化硫是酸性氧化物，和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，化學方程式為：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
二氧化硫溶于水，也會使水面上升，易發(fā)生倒吸，故選D
答案：
（1）①測定開始到碘溶液剛好變成無色的時間②再加入適量KI
（2）不符合排放標準
（3）NaOH溶液   SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O   D  防倒吸

點評：本題考查物質(zhì)含量測定的實驗設計，側(cè)重于學生的分析能力、計算能力和實驗能力的考查，為高考常見題型，注意把握實驗原理，結(jié)合方程式計算該題，難度中等．