Question

二氧化硫是大氣污染物之一，為粗略測定周圍環(huán)境中二氧化硫的含量，某課外活動小組的甲、乙兩位同學分別用相同實驗裝置和溶液，測定同一時間、同一地點空氣（含SO₂、N₂、O₂氣體，其他氣體忽略）中SO₂的含量．實驗裝置如圖所示，反應試管中裝有碘的淀粉稀溶液A． 已知SO₂和I₂發(fā)生反應為SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI（
N₂、O₂不與I₂、淀粉反應），試回答下列問題：

（1）檢查該裝置氣密性時，先在試管中裝入適量的水（保證玻璃管的下端浸在水中），然后

 

，若

 

（注意閥的單向性），則證明該裝置的氣密性良好．
（2）若A溶液的體積為V mL，其中I₂的濃度為c mol?L^-1，當A溶液藍色消失后，停止抽氣，此時甲、乙兩位同學注射器內抽得氣體的體積分別為V₁mL、V₂mL（所有的體積已折算成標準狀況下的體積），且V₁＞V₂，則甲、乙兩位同學的測定結果中與該地點空氣中SO₂的體積分數(shù)真實情況最接近的是

 

 （填“甲”或“乙”），其結果用c、V、V₁或V₂等可表示為

 

×100%．另一位同學實驗結果產(chǎn)生較大誤差的原因可能是

 

．
（3）試管中的A溶液也可以用

 

代替（填物質名稱）；若欲凈化空氣，除去空氣中的二氧化硫，則有關反應的化學方程式是

 

．
（4）正常雨水的pH約為5.6，其原因是

 

．空氣中的SO₂ 隨雨水降下就成為酸雨．現(xiàn)取一份雨水樣品，每隔一定的時間測定其pH，結果見下表：

測試時間（h）	0	1	2	4	8
雨水樣品的pH	4.73	4.62	4.56	4.55	4.55

試說明雨水樣品的pH 減小的原因

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）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的壓強的變化，由于當注射器推活塞時，①關閉，②打開；當注射器拉活塞時，①打開，②關閉，因此檢查該裝置的氣密性時，為使形成一個密閉的空間，應拉注射器的活塞，使裝置內的壓強減小，從而在浸沒在水中的玻璃導管口會看到有氣泡冒出．
（2）由于所取得碘水是一樣的，因此兩組實驗中參與反應的二氧化硫的質量一樣多，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行，由于SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，當單質碘恰好完全反應時，淀粉遇碘變成的藍色就會消失，從而根據(jù)參加反應的碘的物質的量即可求出二氧化硫的物質的量，從而確定此地空氣中二氧化硫的體積含量；
（3）試管A中溶液是為了氧化二氧化硫吸收氣體，所以選擇能氧化二氧化硫的氧化劑分析；若欲凈化空氣，除去空氣中的二氧化硫需要空氣通過氫氧化鈉溶液；
（4）正常雨水的pH約為5.6，是空氣中的二氧化碳氣體溶解顯酸性，由于排放出來的SO₂等氣體溶于水后生成H₂SO₃，H₂SO₃隨雨水的下降，逐漸被空氣中的氧氣所氧化生成易電離的H₂SO₄，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，從而使雨水的酸性增強．

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：當注射器推活塞時，①關閉，②打開；當注射器拉活塞時，①打開，②關閉．因此應該外拉注射器的活塞，導致試管內壓強減小，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活塞，試管內導管口有氣泡冒出；
（2）甲、乙兩位同學注射器內抽得氣體的體積分別為V₁mL、V₂mL（所有的體積已折算成標準狀況下的體積），且V₁＞V₂，由于甲抽氣速率過快，造成空氣中SO₂與碘水未充分反應，產(chǎn)生較大誤差，所以乙更實際符合；設參與反應的二氧化硫的物質的量為x，
     SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI
     1    1
     x    V×10^-3L×c mol?L^-1
x=Vc×10^-3mol
二氧化硫體積百分含量=

Vc×10-3×22.4

Vc×10-3×22.4+V2×10-3

×100%=

22.4Vc

22.4Vc+V2

×100%；
故答案為：乙；

22.4Vc

22.4Vc+V2

；抽氣過快，SO₂未被碘水充分吸收；
（3）試管A中溶液是為了氧化二氧化硫吸收氣體，所以選擇能氧化二氧化硫的氧化劑，可以是酸性高錳酸鉀溶液（或溴水）；若欲凈化空氣，除去空氣中的二氧化硫需要空氣通過氫氧化鈉溶液，反應的化學方程式為：
SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
故答案為：酸性高錳酸鉀溶液（或溴水）；SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（4）空氣中存在CO₂溶于水生成碳酸使雨水顯酸性，正常雨水的pH值約等于5.6；雨水的pH值變小的原因是由于排放出來的SO₂等氣體溶于水后生成H₂SO₃，H₂SO₃隨雨水的下降，逐漸被空氣中的氧氣所氧化生成易電離的
H₂SO₄，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，從而使雨水的酸性增強．
故答案為：雨水中溶解了二氧化碳，雨水中的H₂SO₃被空氣中的氧氣氧化成H₂SO₄，酸性增強．

點評：本題主要考查了實驗探究氣體成分的分析判斷，裝置氣密性，氧化還原反應的分析和化學方程式計算，誤差分析是解題關鍵，酸雨的形成和變化原因，題目題目中等．