题目内容

【题目】为粗略测定空气中SO2的含量,某学习小组设计了如图所示的实验装置进行实验:
【资料】
①室温下,碘的溶解度为0.029g.
②我国空气质量标准中SO2浓度限值(mg/m3)如下表;

一级标准

二级标准

三级标准

≤0.15

≤0.50

≤0.70

③SO2+I2=H2SO4+2HI
④SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色
(1)【实验步骤】
①检查气密性;②向C装置中加入1.0mL溶质质量分数为1.27×106 g/mL的碘水(ρ≈1.0g/mL),滴入2~3滴淀粉溶液;③打开弹簧夹(填“a”或“b”),关闭另一个弹簧夹,抽拉注射器吸取500mL空气,再开、闭相应弹簧夹,缓缓推气体进入C装置,重复上述操作多次.当C中溶液颜色时,停止推动注射器的活塞;④实验数据处理.
请回答下列问题
完善步骤③的内容.
(2)检查装置气密性的操作是: , 若 , 说明装置的气密性良好;
(3)实验时,C装置中原有蒸馏水对实验有无影响?(填“有影响”或“无影 响”);
(4)在下列因素中,会使测定结果偏低的是
A.推动注射器活塞速率太快
B.长期放置的碘水溶质质量分数低于1.27×106 g/mL
C.抽取空气时,未抽满500mL
(5)以下试剂可以代替C装置中碘的淀粉溶液的是
A.NaOH溶液
B.酸性KMnO4溶液
C.蒸馏水
D.酚酞试液
(6)工业上吸收SO2常用足量氨水(用NH3H2O表示),生成一种相对分子质量为116的盐,反应的化学方程式为 . 还可用石灰乳(Ca(OH)2悬浊液)吸收SO2获得副产品石膏,请补充完整该反应方程式:2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O═2
(7)该小组在同一地点进行了3次实验,推动活塞次数记录如下表(每次抽气为500mL).进行3次实验的目的是;综合3次实验数据分析:该测定地点的空气质量属于级标准(写出计算过程)

实验序号

1

2

3

推动次数

19

20

21

【答案】
(1)b;由蓝色变成无色
(2)关闭弹簧夹b,打开弹簧夹a,向左推注射器;C中产生气泡,B中水倒流进入量筒,且得到水的体积等于注射器活塞推动的体积
(3)无影响
(4)A,C
(5)B
(6)SO2+2NH3?H2O═(NH42SO3+H20;CaSO4?2H2O
(7)取平均值,使测定结果更准确;一
【解析】解:(1)b与大气相通,因此要抽取空气,应该打开b,关闭a弹簧夹;SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,当单质碘恰好完全反应时,淀粉遇碘变成的蓝色就会消失变成无色;所以答案是:b;由蓝色变成无色;(2)检查该装置的气密性的方法为:关闭弹簧夹b,打开a,推注射器,若C中产生气泡,B中水倒流进入量筒,说明装置的气密性良好;所以答案是;关闭弹簧夹b,打开a,推注射器,若C中产生气泡,B中水倒流进入量筒,说明装置的气密性良好;(3)检验的原理是利用碘液和二氧化硫的反应褪色,与水无关,故原有的水对实验无影响;所以答案是:无影响;(4)A.推动注射器活塞速率太快,使二氧化硫不能充分吸收反应,会使结果偏低;B.长期放置的碘水溶质质量分数低于1.27×106 g/mL,会使结果偏大;C.抽取空气时,未抽满500mL,会使结果偏低;所以答案是:AC;(5)A、氢氧化钠与二氧化硫反应无明显的现象,故不能代替;B、SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色,因此可以利用高锰酸钾实验;C、水不能和二氧化硫反应产生明显的现象,因此不能代替;D、酚酞试液和二氧化硫混合也不能产生明显的现象,因此不能代替;故选项为;B;(6)工业上吸收SO2常用足量氨水(用NH3H2O表示),生成一种相对分子质量为116的盐,盐中的金属离子是铵根离子,酸根可能是硫酸根离子,也可能是亚硫酸根离子,形成硫酸铵或亚硫酸铵,而亚硫酸铵的相对分子质量为116,因此生成物是亚硫酸铵,故反应的方程式为:SO2+2NH3H2O═(NH42SO3+H2O;根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和个数都不变,反应后缺少两个因此CaSO42H2O;
所以答案是:SO2+2NH3H2O═(NH42SO3+H2O;CaSO42H2O;(7)解:3次实验活塞平均推动次数(19+20+21)次/3=20次
注射器每次抽气体积为20次×500mL/次=10000mL

SO2

I2

64

254

x

1.27×106 g/mL×1.0mL

=
解得:x=0.32×106g
该测定地点空气中SO2浓度为: =0.032mg/m3
结论:该测定地点的空气质量为一级标准.
【考点精析】通过灵活运用检查装置的气密性和质量守恒定律及其应用,掌握装置气密性检查:先将导管的一端浸入水中,用手紧贴容器外壁,稍停片刻,若导管口有气泡冒出,松开手掌,导管口部有水柱上升,稍停片刻,水柱并不回落,就说明装置不漏气;①质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化;②不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中;③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质(如气体)有无遗漏即可以解答此题.

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