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将已污染的空气通入某溶液,测其导电性的变化,能获得某种污染气体的含量。如把含H2S的空气通入CuSO4溶液,导电性变化不大但溶液吸收H2S的容量大;若用溴水,则吸收容量不大而导电性变化大。现要测量空气中的含氯量,并兼顾容量和导电性变化的灵敏度,最理想的吸收溶液是(  )
A.NaOH溶液?B.蒸馏水?C.Na2SO3溶液?D.KI溶液)
C
本题错解之一是由于思维定势,对液体吸收气体容量大简单地理解为溶解度较大。常温下氯气在水中的溶解度为1∶2,属于可溶范围,符合吸收容量大的条件;再考虑氯气溶于水生成盐酸和次氯酸的导电性比蒸馏水大大增强,灵敏度也好。因此,选择了B选项。实际上气体的溶解度表示的是在1L水中溶解的气体体积数,而相同物质的量的气体和液体、固体在体积上相差一千倍左右,如1mol任何气体在标准状况下的体积为22.4L;1mol水18 mL。若1L溶液中含有1mol溶质,它吸收1mol的气体(22.4L),比溶解的气体多得多,何况溶质的物质的量大,吸收的容量将更大。错解之二是知识欠缺,只知道氯气能和NaOH溶液反应,生成氯化钠和次氯酸钠,生成物的种类增多,导电的离子浓度增大。因此,兼顾容量和导电性变化的灵敏度,实际上氯气和氢氧化钠的反应如下:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,2mol NaOH反应,生成1mol氯化钠和1mol次氯酸钠,离子浓度没有改变,导电能力不变。由于氯气和亚硫酸钠发生如下反应:Cl2+Na2SO3+H2O2HCl+Na2SO4,从吸收容量上看,用亚硫酸钠溶质吸收氯气符合题意容量大的要求;从反应方程式上看:1mol亚硫酸钠转化为1mol硫酸钠和2mol盐酸,离子的浓度增大1倍(从离子所带电荷总量看),符合导电性增强。选项C为正确答案。
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