Question

二氧化硫是大氣污染物之一，為粗略地測(cè)定周圍環(huán)境中的SO₂含量，某學(xué)生課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置．
  我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)每次空氣質(zhì)量測(cè)定中的S0₂最高濃度限值

S02最高濃度限值（單位mg?m-3）
一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)	二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)	三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
0.15	0.50	0.70

（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

（填寫實(shí)驗(yàn)操作方法）時(shí)，將會(huì)看到

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1.27X10^-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滴淀粉溶液，配制成溶液A．測(cè)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)

色變?yōu)?!--BA-->

無(wú)

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，在同一地點(diǎn)、同時(shí)測(cè)量空氣中的S0₂含量（兩個(gè)小組所用時(shí)間相同、所用裝置和藥品均無(wú)問(wèn)題）．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(qǐng)將表填寫完整（計(jì)算時(shí)保留二位有效數(shù)字）．
  不同組別的測(cè)量值

分組	第一小組	第二小組
抽氣次數(shù)	120	140
空氣中S02的含量（單位：mg?m-3）

（4）通過(guò)測(cè)定并計(jì)算，你判斷出所測(cè)地點(diǎn)的空氣中S0₂的含量屬于

三級(jí)

標(biāo)準(zhǔn)（填表3中所列舉的等級(jí)），你認(rèn)為

第一

小組（填“第一”或“第二”）小組的測(cè)定結(jié)果更接近實(shí)際值，原因是

第二小組的抽氣速度過(guò)快，造成空氣中SO₂與碘未充分反應(yīng)，產(chǎn)生較大誤差

．
（5）CO₂飽和溶液的pH約為5.6，環(huán)境化學(xué)里將pH小于5.6的雨水稱為酸雨．過(guò)量排放下列氣體不會(huì)形成酸雨的是

①

（填序號(hào)）
①CO₂     ②NO₂    ③SO₂    ④HCl．

Answer 1

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(huì)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(huì)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：?jiǎn)蜗蜷y原理說(shuō)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(shuō)明氣密性良好．故答案為：向外輕輕拉動(dòng)注射器的活塞，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(huì)消失．故答案為：藍(lán)，無(wú)色
（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

500×120×10-6m3

=0.53mg/m3
第二組：

0.032mg

500×140×10-6m3

=0.46mg/m3
第一組：0.53mg/m3；第二組：0.46mg/m³．
（4）由于第二組抽氣速率過(guò)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．
②三級(jí)，第一，抽氣速率過(guò)快，造成空氣中SO₂與碘水未充分反應(yīng)，產(chǎn)生較大誤差．
（5）二氧化碳的水溶液酸性較弱，不會(huì)形成酸雨；故答案為：①．
故答案為：
（1）向外輕輕拉動(dòng)注射器的活塞；浸沒在水中的玻璃導(dǎo)管口有氣泡冒出；
（2）藍(lán)；無(wú)；
（3）（第一小組）0.53；（第二小組）0.46；
（4）三級(jí)；第一；第二小組的抽氣速度過(guò)快，造成空氣中SO₂與碘未充分反應(yīng)，產(chǎn)生較大誤差．
（5）①．

點(diǎn)評(píng)：主要對(duì)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(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．