Question

17．二氧化硫是造成大氣污染的主要有害氣體之一，某合作學習小組的同學擬測定某地大氣中SO₂的含量，實驗步驟及裝置如下：
步驟①：稱取a g I₂，（加少量KI幫助溶解），配成500mL 1×10^-2mol•L^-1 I₂溶液；
步驟②：取步驟①中溶液10mL，稀釋至100mL；
步驟③：量取步驟②中溶液5.00mL于試管2中，加入2～3滴淀粉溶液；
步驟④：如圖抽氣N次至溶液藍色剛好褪去．（溶液中的I₂被SO₂還原為I^-）
（1）步驟①中配制500mL 1×10^-2mol•L^-1 I₂溶液時，除用到天平、藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管外，還用到的玻璃儀器有1000mL容量瓶；需稱量單質(zhì)碘的質(zhì)量a為1.27g（保留小數(shù)點后兩位）．
（2）SO₂與碘水反應的離子方程式為I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-．
（3）實驗時，注射器每次緩緩抽氣100mL空氣，使空氣通過I₂-淀粉溶液．
①若抽氣太快，將導致結(jié)果偏小（選填：“偏大”、“偏小”、“不變”）．
②若某次實驗時抽氣共80次，試計算該地空氣中SO₂的含量（mg/L）（寫出計算過程，沒有過程不給分）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗操作步驟及各儀器的作用選取儀器；根據(jù)n=cV計算碘的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計算碘的質(zhì)量；
（2）二氧化硫具有還原性，能與碘水發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和氫碘酸；
（3）①若抽氣太快，導致二氧化硫沒有完全和碘反應；
②設該地區(qū)空氣中SO₂濃度為c，恰好完全反應時抽氣80次，則SO₂的量為80×100mL×10^-3L/mL×cmg/L，結(jié)合反應計算．

解答 解：（1）實驗操作的步驟：計算、稱量、溶解、移液、洗滌移液、定容、搖勻等操作，該實驗中需要用天平稱量、用藥匙取藥品，燒杯溶解藥品，需要玻璃棒攪拌和引流，需要1000mL容量瓶配制溶液，需要膠頭滴管定容；1L 5×10^-3mol•L^-1溶液中含碘的物質(zhì)的量為：1L×5×10^-3mol•L^-1=5×10^-3mol，質(zhì)量為：5×10^-3mol×254g/mol=1.27g，
故答案為：1000mL容量瓶；1.27g；
（2）SO₂通入溴水中，二氧化硫被氧化劑碘單質(zhì)氧化為硫酸，反應的化學方程式SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，反應的離子方程式為：SO₂+I₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2I^-；
故答案為：I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-；
（3）①若抽氣速度過快時，二氧化硫不能被完全吸收，則所測得的SO₂濃度將比實際含量偏小，
故答案為：偏�。�
②設該地區(qū)空氣中SO₂濃度為c，恰好完全反應時抽氣80次，則SO₂的量為80×100mL×10^-3L/mL×cmg/L=8cmg，
SO₂～～～～～～～～～～～I₂
64 g　　　　　　　　　　1 mol
8c×10^-3 g　　5×10^-3 L×5×10^-4 mol•L^-1
解得c=$\frac{64g×5×10{\;}^{-3}L×5×10{\;}^{-4}mol/L}{1mol×8×10{\;}^{-3}g}$=0.02mg/L，
答：該地空氣中SO₂的含量為0.02mg/L．

點評 本題考查物質(zhì)含量的測定，為高頻考點，把握發(fā)生的化學反應為解答的關鍵，注意利用關系式計算簡化計算，側(cè)重分析與應用、計算能力的綜合考查，題目難度不大．