Question

某工業(yè)生產(chǎn)上規(guī)定空氣中二氧化硫的允許排放量不得超過0.02mg/m³．某研究性學習小組利用“碘量法”測定某化工廠附近空氣中的二氧化硫的含量，請你參與并協(xié)助他們完成相關學習任務．
【查閱資料】淀粉遇碘（I₂）變藍，遇氫碘酸（HI）不變色．氫碘酸為無色液體．
【測定原理】
碘溶液吸收SO₂的化學反應原理是：SO₂+I₂+2H₂O═X+2HI．X的化學式為

 

．
【測定步驟】
（1）取配制好的碘（I₂）溶液5.00mL（含I₂的質量為6.35×10^-4 mg）于下述裝置中的反應容器內，并滴加2-3滴無色淀粉溶液．

（2）利用上述裝置到指定的測試點抽氣，每拉動1次注射器抽氣100mL，并注入碘溶液中，直到反應恰好完全為止，記錄抽氣的次數(shù)．抽氣時應進行的操作是

 

．實驗中表明恰好完全反應的現(xiàn)象是

 

．
（3）換到不同地點再重復實驗4次（每次所取碘溶液相同）．這樣做的目的是

 

．
每次實驗的抽氣次數(shù)記錄 如表．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
抽氣次數(shù)	42	38	36	44	40

【得出結論】

二氧化硫的含量	是否超標

【交流與討論】
實驗結束后，有同學提議：可將插入碘溶液的導管下端改成具有多孔的球泡，有利于提高實驗的準確度，其理由是

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,質量守恒定律及其應用,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：【測定原理】根據(jù)質量守恒定律推斷x的化學式；
【測定步驟】
（2）先打開K₁、關閉K₂，用注射器提取室內空氣，然后關閉a、打開b，將注射器中的氣體壓縮到酸性高錳酸鉀溶液中；
（3）根據(jù)為保證實驗結果的準確性，使結果更準確解答；根據(jù)題中信息最后計算出1m³空氣中含有的二氧化硫的質量，根據(jù)空氣中二氧化硫含量標準，判斷出空氣質量情況；
【交流與討論】
根據(jù)有利于提高實驗的準確度的方法解答．

解答：解：
【測定原理】根據(jù)化學反應前后各種原子的原子個數(shù)相等可知：
反應前：S：1，H：4，I：2，O：4；
反應后：H：2，I：2；
故X中含有1個硫原子，2個氫原子，4個氧原子，故X的化學式為：H₂SO₄；
【測定步驟】
（2）先打開K₁ 關閉K₂，用注射器提取室內空氣，然后關閉K₁、打開K₂，將注射器中的氣體壓縮并注入碘溶液中，如果溶液由藍色恰好變成無色，則說明恰好完全反應；
（3）為保證實驗結果的準確性，使結果更準確，所以應多次測量，取平均值；
由表中數(shù)據(jù)可知平均每次實驗的抽氣次數(shù)為（42+38+36+44+40）÷5=40
則抽氣40次SO₂的質量為x，
SO₂～～～～～～～～～～～I₂
64 　　　　　　　　　　254
x                      6.35×10^-4 mg

64

254

=

x

6.35×10-4mg

x=1.6×10^-4mg
每L氣體中SO₂的質量為1.6×10^-4mg÷40×100ml×10^-6=0.04mg/L=0.04mg/m³，規(guī)定空氣中二氧化硫的允許排放量不得超過0.02mg/m³
故超標；
【交流與討論】
將插入碘溶液的管子下端改成具有多孔的球泡，可以增大空氣與碘溶液的接觸面積，使空氣中的二氧化硫反應充分，有利于提高實驗的準確度．
答案：
【測定原理】H₂SO₄
【測定步驟】
（2）關閉k₂打開k₁，向外拉動注射器        溶液由藍色恰好變成無色
（3）多次測量，取平均值，使結果更準確
【得出結論】

二氧化硫的含量	是否超標
0.04mg/m3	（2分） 超標

【交流與討論】
增大氣體與液體的接觸面積，使二氧化硫被充分吸收

點評：本題以空氣中甲醛含量測定為載體，考查儀器的選擇、對操作的理解分析與評價、對裝置的評價、氧化還原反應滴定應用、化學計算等，需要學生具備扎實的基礎與運用知識分析、解決問題的能力，側重對學生能力的考查，兼顧基礎知識，難度中等．