题目内容

硫酸工厂周围的空气中有较多的二氧化硫．某研究性学习小组为了测定空气（内含N₂、O₂、CO₂、SO₂等）中二氧化硫的体积分数设计了如下实验方案，如图是他们在测定中使用的部分装置图．
（1）在方框中画出所缺实验装置并标明所用试剂．
（2）当装置中出现现象时，应立即停止通气体，若此时没有及时停止通气．则测得的SO₂的体积分数（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”），若通入气体的速率过快，则测定的SO₂的体积分数（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”）．
（3）你认为反应管内碘的淀粉溶液可以用下列（填代号）代替．
A、氢氧化钠溶液　 B、高锰酸钾溶液　C、品红 D、淀粉碘化钾溶液．
（4）研究小组经过讨论发现此方案的设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果（不属于操作错误），你认为该缺陷是．
（5）研究小组决定改用另一方案：取标准状态下的空气VL（内含N₂、O₂、CO₂、SO₂等），缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量的氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为mg．则SO₂的体积分数为．

解：（1）实验通过装置①后，二氧化硫被吸收，再测定剩余气体的体积，进而确定空气中二氧化硫的体积，故采取排液体的方法测定剩余气体的体积，由于二氧化碳溶于水，会导致测定气体的体积偏小，故应使用饱和的碳酸氢钠溶液代替水，减少二氧化碳的溶解，装置图为

，
故答案为：

；
（2）溶液蓝色刚好褪去，应及时停止通气，若反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，与碘反应时二氧化硫过量，导致测定的剩余气体的体积偏大，测定的二氧化硫的体积偏小，导致测得的SO₂的含量偏低；
通入气体的速率过快，二氧化硫来不及被完全吸收，部分二氧化硫排出，导致测定的剩余气体的体积偏大，测定的二氧化硫的体积偏小，导致测得的SO₂的含量偏低．
故答案为：溶液蓝色刚好褪去；偏低；偏低；
（3）装置①的作用是反应吸收二氧化硫，故装置内的溶液不能吸收空气中的气体成分，主要是氧气、二氧化碳等．
A、氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳，导致测定剩余气体的体积偏小，测定的二氧化硫的体积偏大，测定的SO₂的含量偏大，故A错误；
B、高锰酸钾溶液氧化二氧化硫，不吸收气体气体，不影响剩余气体体积的测定，故B正确；
C、品红溶液用于检验二氧化硫，吸收二氧化硫效果不好，故C错误；
D、淀粉碘化钾溶液不能吸收二氧化硫，故D错误．
故选：B；
（4）溶液中在I₂将SO₂氧化的同时，原空气中的O₂也能将SO₂氧化而被吸收，导致测定的剩余气体的体积偏小，测定的二氧化硫的体积偏大，测定的SO₂的含量偏大，
故答案为：溶液中在I₂将SO₂氧化的同时，原空气中的O₂也能将SO₂氧化而被吸收，导致测定的SO₂的含量偏大；
（5）最终的沉淀mg为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ mol，根据硫元素守恒可知n（SO₂）=n（BaSO₄）= $\text{[math]}$ mol，二氧化硫的体积为 $\text{[math]}$ mol×22.4L/mol= $\text{[math]}$ L，空气中二氧化硫的体积分数 $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%，故答案为： $\text{[math]}$ ×100%．
分析：（1）实验通过装置①后，二氧化硫被吸收，再测定剩余气体的体积，进而确定空气中二氧化硫的体积，故采取排液体的方法测定剩余气体的体积，由于二氧化碳溶于水，会导致测定气体的体积偏小，故应使用饱和的碳酸氢钠溶液代替水，减少二氧化碳的溶解；
（2）反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，与碘反应时二氧化硫过量，导致测定的剩余气体的体积偏大，导致测得的SO₂的含量偏低；
通入气体的速率过快，二氧化硫来不及被完全吸收，部分二氧化硫排出，导致测定的剩余气体的体积偏大，导致测得的SO₂的含量偏低；
（3）装置①的作用是反应吸收二氧化硫，故装置内的溶液不能吸收空气中的气体成分，主要是氧气、二氧化碳等．结合选项各物质的性质判断；
（4）溶液中在I₂将SO₂氧化的同时，原空气中的O₂也能将SO₂氧化而被吸收，导致测定的使用气体的体积偏小；
（5）最终的沉淀mg为硫酸钡，计算硫酸钡的物质的量，根据硫元素守恒可知n（SO₂）=n（BaSO₄），进而计算二氧化硫的体积，计算体积分数．
点评：本题考查学生对实验原理与装置的理解，对实验方案的评价、作图能力、化学计算等，难度中等，是对所学知识的综合运用，需要学生具备扎实的基础知识与分析问题、解决问题能力．

练习册系列答案

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（2010?烟台一模）硫酸工厂周围的空气中有较多的二氧化硫．某研究性学习小组为了测定空气
中二氧化硫的体积分数设计了如下两个方案：
方案一：取标准状态下的空气V L（内含N₂、O₂、CO₂、SO₂等），缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量的氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为m g．
请回答：
（1）加入过量的氯化钡溶液的目的是

使生成的SO₄^2-完全转化为沉淀

．
（2）过滤后，若在滤液中加入硫酸钠溶液，有白色沉淀产生，说明

所加入的BaCl₂溶液过量，SO₄^2-已完全转化为沉淀

．
（3）过滤后，一般要用蒸馏水洗涤沉淀2-3次，以除去附在沉淀上的可溶性物质．请说明应通过什么方法验证可溶物质是否已被除尽

（要求：实验过程、使用的试剂、现象及结论）
方案二：如图所示，装置中反应管内装有碘的淀粉溶液．按设计意图，将空气（内含N₂、O₂、CO₂、SO₂等）通过此装置时，其中的SO₂被吸收，量气管内增加的体积为其余气体的体积．
（4）反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，则测得的SO₂的含量

偏低

（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”）．
（5）反应管内碘的淀粉溶液可以用下列

（填代号）代替．
A．NaOH溶液 B．酸性KMnO₄溶液
C．Na₂SO₃溶液 D．BaCl₂溶液
（6）研究小组经过讨论发现方案二的设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果（不属于操作错误），你认为该缺陷是

溶液中在I₂将SO₂氧化的同时，原空气中的O₂也能将SO₂氧化而被吸收，导致所测含量偏高

．

（2011?万州区一模）硫酸工厂周围的空气中有较多的二氧化硫．某研究性学习小组为了测定空气（内含N₂、O₂、CO₂、SO₂等）中二氧化硫的体积分数设计了如下实验方案，如图是他们在测定中使用的部分装置图．
（1）在方框中画出所缺实验装置并标明所用试剂．
（2）当装置中出现

溶液蓝色刚好褪去

现象时，应立即停止通气体，若此时没有及时停止通气．则测得的SO₂的体积分数

偏低

（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”），若通入气体的速率过快，则测定的SO₂的体积分数

偏低

（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”）．
（3）你认为反应管内碘的淀粉溶液可以用下列

（填代号）代替．
A、氢氧化钠溶液 B、高锰酸钾溶液 C、品红 D、淀粉碘化钾溶液．
（4）研究小组经过讨论发现此方案的设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果（不属于操作错误），你认为该缺陷是

溶液中在I₂将SO₂氧化的同时，原空气中的O₂也能将SO₂氧化而被吸收，导致测定的SO₂的含量偏大

．
（5）研究小组决定改用另一方案：取标准状态下的空气VL（内含N₂、O₂、CO₂、SO₂等），缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量的氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为mg．则SO₂的体积分数为

硫酸工厂周围的空气中有较多的二氧化硫。某研究性学习小组为了测定空气（内含N₂、O₂、CO₂、SO₂等）中二氧化硫的体积分数设计了如下实验方案，下图是他们在测定中使用的部分装置图。

（1）在方框中画出所缺实验装置并标明所用试剂。（2）当装置中出现_________现象时，应立即停止通气体，若此时没有及时停止通气。则测得的SO₂的体积分数（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响” ，下同），若通入气体的速率过快，则测定的SO₂的体积分数。

（3）你认为反应管内碘的淀粉溶液可以用下列 __（填代号）代替。

A、氢氧化钠溶液 B、高锰酸钾溶液 C、品红 D、淀粉碘化钾溶液

（4）研究小组经过讨论发现此方案的设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果（不属于操作错误），你认为该缺陷是。

（5）研究小组决定改用另一方案：取标准状态下的空气VL（内含N₂、O₂、CO₂、SO₂等），缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量的氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为mg。则SO₂的体积分数为。

硫酸工厂周围的空气中有较多的二氧化硫。某研究性学习小组为了测定空气（内含N₂、O₂、CO₂、SO₂等）中二氧化硫的体积分数设计了如下实验方案，下图是他们在测定中使用的部分装置图。
（1）在方框中画出所缺实验装置并标明所用试剂。（2）当装置中出现_________现象时，应立即停止通气体，若此时没有及时停止通气。则测得的SO₂的体积分数（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响” ，下同），若通入气体的速率过快，则测定的SO₂的体积分数。
（3）你认为反应管内碘的淀粉溶液可以用下列 __（填代号）代替。

案的设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果（不属于操作错误），你认为该缺陷是。
（5）研究小组决定改用另一方案：取标准状态下的空气VL（内含N₂、O₂、CO₂、SO₂等），缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量的氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为mg。则SO₂的体积分数为。

（3）你认为反应管内碘的淀粉溶液可以用下列 __（填代号）代替。

A、氢氧化钠溶液 B、高锰酸钾溶液 C、品红 D、淀粉碘化钾溶液

（4）研究小组经过讨论发现此方案的设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果（不属于操作错误），你认为该缺陷是。

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