Question

【題目】（17分）為粗略測(cè)定空氣中SO2的含量，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【資料】

①室溫下，碘的溶解度為0．029g。

②我國(guó)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中SO2濃度限值（mg／m3）如下表。

一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)	二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)	三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
1≤0．15	≤0．50	0 ≤0．70

③SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI。

④SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

①檢查氣密性；②向C裝置中加入1．0 mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1．27×10“g／mL的碘水（ρ≈1.0g／mL），滴入2～3滴淀粉溶液；③打開(kāi)彈簧夾____（填“a”或“b”），關(guān)閉另一個(gè)彈簧夾，抽拉注射器吸取500 mL空氣，再開(kāi)、閉相應(yīng)彈簧夾，緩緩?fù)茪怏w進(jìn)入C裝置，重復(fù)上述操作多次。當(dāng)C中溶液顏色____時(shí)，停止推動(dòng)注射器的活塞；④實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

（1）完善步驟③的內(nèi)容：_____________；____________；

（2）檢查裝置氣密性的操作是____，若____，說(shuō)明裝置的氣密性良好；

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，C裝置中原有蒸餾水對(duì)實(shí)驗(yàn)有無(wú)影響?____（填“有影響”或“無(wú)影響”）；在下列因素中，會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏低的是____。

A．推動(dòng)注射器活塞速率太快

B．長(zhǎng)期放置的碘水溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1．27×10-6g／mL

C．抽取空氣時(shí)，未抽滿(mǎn)500 mL

（4）以下試劑可以代替C裝置中碘的淀粉溶液的是____。

A．NaOH溶液 B．酸性KMnO4溶液 C．蒸餾水 D．酚酞試液

（5）工業(yè)上吸收SO2常用足量氨水（用NH3·H2O表示），生成一種相對(duì)分子質(zhì)量為116的鹽，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________；還可用石灰乳[Ca（OH）2懸濁液]吸收SO2獲得副產(chǎn)品石膏，請(qǐng)補(bǔ)充完整該反應(yīng)方程式：2SO2+O2+2Ca（OH）2+2H2O===2________。

（6）該小組在同一地點(diǎn)進(jìn)行了3次實(shí)驗(yàn)，推動(dòng)活塞次數(shù)記錄如下表（每次抽氣為500 mL）。進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn)的目的是____；綜合3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：該測(cè)定地點(diǎn)的空氣質(zhì)量屬于____級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3
推動(dòng)次數(shù)	19	20	21

Answer 1

【答案】（1）b 由藍(lán)色變成無(wú)色（或褪色）

（2）關(guān)閉彈簧夾b，打開(kāi)彈簧夾a，將注射器活塞從右向左推A中得到水的體積等于注射器活塞推動(dòng)的體積（或輕推注射器，C中有氣泡，且B中導(dǎo)管內(nèi)形成穩(wěn)定液柱。其他合理答案也可，體積相等）

（3）無(wú)影響 AC （4）B

（5）SO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O CaSO4·2H2O

（6）取平均值，使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確 一

【解析】

試題分析：（1）打開(kāi)彈簧夾b關(guān)閉另一個(gè)彈簧夾，抽拉注射器吸取500 mL空氣, 當(dāng)C中溶液顏色由藍(lán)色變成無(wú)色（或褪色）時(shí)，停止推動(dòng)注射器的活塞

（2）檢查裝置氣密性的操作是：關(guān)閉彈簧夾b，打開(kāi)彈簧夾a，將注射器活塞從右向左推A中得到水的體積等于注射器活塞推動(dòng)的體積，說(shuō)明裝置的氣密性良好（或輕推注射器，C中有氣泡，且B中導(dǎo)管內(nèi)形成穩(wěn)定液柱。其他合理答案也可，體積相等）

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，C裝置中原有蒸餾水對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響；A、推動(dòng)注射器活塞速率太快，這樣空氣中SO2的來(lái)不及反應(yīng)就直接排出，使得測(cè)定結(jié)果偏低，正確，B、長(zhǎng)期放置的碘水溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1．27×10-6g／mL，這樣使得消耗的空氣體積偏小，使測(cè)定結(jié)果偏高，C、抽取空氣時(shí)，未抽滿(mǎn)500 mL，這樣就等于減少了二氧化硫的量，這樣使得測(cè)定結(jié)果偏低，正確，故選AC

（4）根據(jù)信息，二氧化硫還能使高錳酸鉀溶液褪色，故選B

（5）工業(yè)上吸收SO2常用足量氨水（用NH3·H2O表示），生成一種相對(duì)分子質(zhì)量為116的鹽，結(jié)合質(zhì)量守恒定律，可以推出為：(NH4)2SO3，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO2+2NH3·H2O===（NH4）2SO3+H2O； 根據(jù)反應(yīng)方程式：2SO2+O2+2Ca（OH）2+2H2O===2CaSO4·2H2O

（6）進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn)的目的是取平均值，使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確

解：3次實(shí)驗(yàn)活塞平均推動(dòng)次數(shù)（19+20+21）次／3=20次

注射器每次抽氣體積為20次×500 mL／次=10000 mL

SO2 ～ I2

64 254

x l．27×10-6g／mL×l．0 mL

64：254= x：l．27×10-6g／mL×l．0 mL

解得x=0．32×10-6g

該測(cè)定地點(diǎn)空氣中SO2濃度為=0．32×10-6g /10000 mL =0．032 mg／m3

結(jié)論：該測(cè)定地點(diǎn)的空氣質(zhì)量為一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)