题目内容
目前测定空气中SO2含量主要用氧化还原反应．已知SO2气体与酸性KMnO4溶液反应时，MnO4- 被还原为Mn2+，SO2被氧化成SO42-．
为测定某地方的空气中SO2和可吸入颗粒的含量，甲同学设计了如图所示的实验装置：
①其中：
或
表示密闭容器；
表示气体流速管（单位时间内通过气体的体积恒定，且无除尘和吸收气体作用）；
表示棉花；颗粒吸附剂可以吸收可吸入的颗粒；→表示气体的流向．
②酸性KMnO4溶液体积为200mL，浓度为0.1mol?L-1．回答下列问题：
（1）配制200mL0.1mol?L-1酸性KMnO4溶液，需用到的仪器按使用的先后顺序依次有
（2）写出并配平测定SO2含量的离子方程式：
（3）若气体流速管中气体流速为acm3/min，当tmin时酸性KMnO4溶液恰好褪色，则空气中SO2的含量为
（g/cm3）．
（4）实验中棉花的作用是
若要测定空气中可吸入颗粒的含量（g/L），还需要测出的数据是
（5）乙同学按照同样的方法测量空气中SO2的含量，所测得的数值总是比实际含量偏低，最可能的原因是（假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误）：
为测定某地方的空气中SO2和可吸入颗粒的含量，甲同学设计了如图所示的实验装置：
①其中：
或表示密闭容器； 表示气体流速管（单位时间内通过气体的体积恒定，且无除尘和吸收气体作用）；表示棉花；颗粒吸附剂可以吸收可吸入的颗粒；→表示气体的流向．②酸性KMnO4溶液体积为200mL，浓度为0.1mol?L-1．回答下列问题：
（1）配制200mL0.1mol?L-1酸性KMnO4溶液，需用到的仪器按使用的先后顺序依次有
天平
天平
、玻璃棒、烧杯
烧杯
、250mL容量瓶
250mL容量瓶
、胶头滴管
胶头滴管
．玻璃棒的作用是搅拌和引流
搅拌和引流
．（2）写出并配平测定SO2含量的离子方程式：
5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+
5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+
（3）若气体流速管中气体流速为acm3/min，当tmin时酸性KMnO4溶液恰好褪色，则空气中SO2的含量为
| 3.2 |
| at |
| 3.2 |
| at |
（4）实验中棉花的作用是
防止可吸入颗粒堵塞导气管或进入酸性高锰酸钾溶液中，使测量质量不准
防止可吸入颗粒堵塞导气管或进入酸性高锰酸钾溶液中，使测量质量不准
；若要测定空气中可吸入颗粒的含量（g/L），还需要测出的数据是
吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量（或将装置用编号表示回答，或答颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量的增加值）．
吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量（或将装置用编号表示回答，或答颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量的增加值）．
（5）乙同学按照同样的方法测量空气中SO2的含量，所测得的数值总是比实际含量偏低，最可能的原因是（假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误）：
通入气流速率过快，二氧化硫未和酸性高锰酸钾溶液充分反应就已经被排出
通入气流速率过快，二氧化硫未和酸性高锰酸钾溶液充分反应就已经被排出
．分析：（1）根据配制200mL0.1mol?L-1酸性KMnO4溶液时，需要的操作步骤和每一步操作所需要的仪器分析；
（2）SO2具有还原性，高锰酸钾具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成SO42-和Mn2+离子，以此书写离子方程式；
（3）根据反应的离子方程式计算；
（4）棉花具有吸附性，可吸收气流中的颗粒；
（5）如测得的数值总是比实际含量偏低，说明二氧化硫未和酸性高锰酸钾溶液充分反应．
（2）SO2具有还原性，高锰酸钾具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成SO42-和Mn2+离子，以此书写离子方程式；
（3）根据反应的离子方程式计算；
（4）棉花具有吸附性，可吸收气流中的颗粒；
（5）如测得的数值总是比实际含量偏低，说明二氧化硫未和酸性高锰酸钾溶液充分反应．
解答：解：（1）配制200mL0.1mol?L-1酸性KMnO4溶液，由于实验室没有200mL容量瓶，应用250mL容量瓶配制，需用托盘天平称量高锰酸钾固体，在烧杯中加水溶解并用玻璃棒搅拌，冷却后用玻璃棒转移至容量瓶中，玻璃棒的作用是引流，加水至溶液离刻度线1～2cm时改用胶头滴管滴加至刻度线，
故答案为：天平；烧杯；250mL容量瓶；胶头滴管；搅拌和引流；
（2）SO2具有还原性，高锰酸钾具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成SO42-和Mn2+离子，
反应的方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+，
故答案为：5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+；
（3）高锰酸钾的物质的量为0.2L×0.1moL/L=0.02moL，
根据反应方程式5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+，
可知atml空气中含有SO2的物质的量为
×0.02mol=0.05mol，
质量为0.05mol×64g/moL=3.2g，
所以空气中SO2的含量为
g/cm3，
故答案为：
；
（4）棉花具有吸附性，可吸收气流中的颗粒，防止可吸入颗粒堵塞导气管或进入酸性高锰酸钾溶液中，使测量质量不准，若要测定空气中可吸入颗粒的含量（g/L），还需要测出的数据是吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量，
故答案为：防止可吸入颗粒堵塞导气管或进入酸性高锰酸钾溶液中，使测量质量不准；吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量（或将装置用编号表示回答，或答颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量的增加值）；
（5）如测得的数值总是比实际含量偏低，说明二氧化硫未和酸性高锰酸钾溶液充分反应，可能原因是气流速率过快，
故答案为：通入气流速率过快，二氧化硫未和酸性高锰酸钾溶液充分反应就已经被排出；
故答案为：天平；烧杯；250mL容量瓶；胶头滴管；搅拌和引流；
（2）SO2具有还原性，高锰酸钾具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成SO42-和Mn2+离子，
反应的方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+，
故答案为：5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+；
（3）高锰酸钾的物质的量为0.2L×0.1moL/L=0.02moL，
根据反应方程式5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+，
可知atml空气中含有SO2的物质的量为
| 5 |
| 2 |
质量为0.05mol×64g/moL=3.2g，
所以空气中SO2的含量为
| 3.2 |
| at |
故答案为：
| 3.2 |
| at |
（4）棉花具有吸附性，可吸收气流中的颗粒，防止可吸入颗粒堵塞导气管或进入酸性高锰酸钾溶液中，使测量质量不准，若要测定空气中可吸入颗粒的含量（g/L），还需要测出的数据是吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量，
故答案为：防止可吸入颗粒堵塞导气管或进入酸性高锰酸钾溶液中，使测量质量不准；吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量（或将装置用编号表示回答，或答颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量的增加值）；
（5）如测得的数值总是比实际含量偏低，说明二氧化硫未和酸性高锰酸钾溶液充分反应，可能原因是气流速率过快，
故答案为：通入气流速率过快，二氧化硫未和酸性高锰酸钾溶液充分反应就已经被排出；
点评：本题考查物质的组成和含量的测定，题目较难，本题注意实验的原理和操作方法的注意事项．
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或
表示密闭容器；
表示气体流速管（单位时间内通过气体的体积恒定，且无除尘和吸收气体作用）；
表示棉花；颗粒吸附剂可以吸收可吸入的颗粒；→表示气体的流向．
或
表示密闭容器；
表示气体流速管（单位时间内通过气体的体积恒定，且无除尘和吸收气体作用）；
表示棉花；颗粒吸附剂可以吸收可吸入的颗粒；→表示气体的流向．
、0.0001mol?L-1的酸性高锰酸钾溶液、颗粒吸附剂、品红试液、pH试纸等仪器和药品，请设计一个实验装置，测定你所在地区空气中SO2和可吸入颗粒的含量。已知5SO2+2H2O+2MnO4-（紫色）=5SO42-+2Mn2+（无色）+4H+。环境空气质量标准如下：