(2006?棲霞區(qū)二模)二氧化硫是大氣污染物之一,表一為我國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對每次空氣質(zhì)量測定中的S02最高濃度限值.

S02最高濃度限值(單位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
國家環(huán)保總局規(guī)定從2005年1月1日起將各類實(shí)驗(yàn)室納入環(huán)保監(jiān)管范圍.為粗略地測定周圍環(huán)境中的SO2含量,某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置.
(1)檢查裝置的氣密性時(shí),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),然后向外輕輕拉動(dòng)注射器的活塞時(shí),將會看到
浸沒在水中的玻璃導(dǎo)管口有氣泡冒出
浸沒在水中的玻璃導(dǎo)管口有氣泡冒出
 (填寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),則證明該裝置的氣密性良好.
(2)已知二氧化硫與碘水的反應(yīng)為:SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI.向試管中加入1.0mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.27×10-4的碘水( 此時(shí)溶液的密度與水的密度近似 ),用適量的蒸餾水稀釋后再加入2~3滴無色淀粉溶液(遇到碘單質(zhì)變藍(lán)色),配制成溶液A.測定指定地點(diǎn)的空氣中SO2的含量時(shí),推拉注射器的活塞反復(fù)抽氣,A溶液由
藍(lán)
藍(lán)
色變?yōu)?!--BA-->
色時(shí)反應(yīng)恰好完全進(jìn)行.
(3)課外活動(dòng)小組分成第一小組和第二小組,使用相同的實(shí)驗(yàn)裝置和溶液A,分別測量化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和教室的空氣中的S02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).請將表二填寫完整(計(jì)算時(shí)保留二位有效數(shù)字).(I-127  S-32  O-16)
表二  不同組別的測量值
 組  別 第一小組(實(shí)驗(yàn)室) 第二小組(教室)
抽氣次數(shù) 110 150
空氣中S02的含量(單位:mg?m-3
(4)通過測定并計(jì)算,你判斷出所測化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的空氣中S02的含量屬于
三級
三級
標(biāo)準(zhǔn)(填表一中所列舉的等級).
分析: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(shí),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.
解答:解:(1)若要檢驗(yàn)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(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: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(shí),溶液中不再有單質(zhì)碘,溶液的藍(lán)色就會消失.故答案為:藍(lán);無;
(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    1g×0.0127%
64
X
=
254
1g×0.0127%

X=0.000032g=0.032mg
第一組:
0.032mg
500×110×10-6m3
=0.58mg/m3
第二組:
0.032mg
500×150×10-6m3
=0.43mg/m3
故答案為:第一組:=0.58mg/m3;第二組:0.43mg/m3
(4)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(shí)際符合.所測化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的空氣中S02的含量屬于三級.故答案為:三級.
點(diǎn)評:主要對空氣中二氧化硫的含量進(jìn)行了探究,該題有一定的深度,難度較大,主要培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力.
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