Question

空气中的SO₂含量和可吸入颗粒的含量（可用g?L^-1表示）都是重要的空气质量指标．工业生产上规定：空气中的二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02 mg?L^-1．
（1）为测定某地空气中SO₂和可吸入颗粒的含量，甲同学设计了如下图所示的实验装置：

①应用上述装置测定空气中的SO₂含量和可吸入颗粒的含量，除测定气体流速（单位：cm³/min）外，还需要测定

 

．
（2）乙同学拟用下列简易装置测定空气中的SO₂含量：准确移取50mL 5×10^-4mol/L的标准碘水溶液，注入如图所示广口瓶中，加2-3滴淀粉指示剂，此时溶液呈蓝色．在制定的测定地点抽气，每次抽气100mL，直到溶液的蓝色全部褪尽位置，记录抽气次数（n）．
①假设乙同学的测量是准确的，乙同学抽气的次数至少为

 

次，方可说明该地空气中的SO₂含量符合排放标准．
②如果乙同学用该方法测量空气中SO₂的含量时，所测得的数值比实际含量低，请你对其可能的原因（假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误）提出合理假设：

 

．
③丙同学认为：乙同学的实验方案需要抽气的次数太多，操作麻烦．与乙讨论后，决定将抽气次数降到100次以下，请你设计合理的改进方案：

 

．
（3）改变合适的吸收液，乙同学使用的装置还可以测定新装修的居室空气中甲醛的浓度，吸收剂最好选用

 

（选填：①浓硫酸、②银氨溶液、③新制的氢氧化铜、④酸化的高锰酸钾溶液）．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）测定SO₂含量，除测定气体流速（单位：cm³?min^-1）外，还需要测定溶液蓝色恰好褪去所需的时间，要测可吸入颗粒的含量，可用颗粒吸附剂来吸收，颗粒吸附剂前后质量之差即为可吸入颗粒的质量，则应测定吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量；准确称取1.27g碘单质加入烧杯中，同时还应加入少量碘化钾固体，根据碘的质量和浓度判断所需容量瓶的容积；
（2）二氧化硫用碘溶液来吸收，方程式为：SO₂+I₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄，结合反应的方程式计算，为减少实验误差，应减少碘溶液浓度或缩小容器体积；
（3）检验甲醛的存在利用的是醛基性质，依据银氨溶液、新制的氢氧化铜和甲醛反应需要加热，高锰酸钾溶液具有氧化性能氧化甲醛，溶液褪色，浓硫酸和甲醛不反应．

解答： 解：（1）①要测可吸入颗粒的含量，可用颗粒吸附剂来吸收，颗粒吸附剂前后质量之差即为可吸入颗粒的质量，则应测定吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量，测定SO₂含量，除测定气体流速（单位：cm³?min^-1）外，还需要测定溶液蓝色恰好褪去所需的时间，二氧化硫用碘溶液来吸收，方程式为：SO₂+I₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄；
故答案为：溶液蓝色恰好褪去所需的时间，吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量；
（2）①二氧化硫用碘溶液来吸收，方程式为：SO₂+I₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄，为说明该地空气中的SO₂含量符合排放标准，
设至少抽气x次，则抽气x次SO₂的质量为100x×10^-3L×2×10^-5 g?L^-1=（2x×10^-6）g，则
SO₂～～～～～～～～～～～I₂
64 g　　　　　　　　　　1 mol
2x×10^-6 g　　50×10^-3 L×5×10^-4 mol?L^-1
x=800，
故答案为：800；
②如果乙同学用该方法测量空气中SO₂的含量时，所测得的数值比实际含量低，可能原因为抽气速度过快，二氧化硫没有充分被吸收，或者装置气密性较差等原因，
故答案为：抽气速度过快或装置气密性较差；
③决定将抽气次数降到100次以下，应减少碘溶液浓度或缩小容器体积，可用试管代替，以保证气体能充分反应，
故答案为：将50 mL 5×10^-4 mol?L^-1的碘溶液的体积减小为5 mL，并将广口瓶改为试管；
（3）检验甲醛的存在利用的是醛基性质，依据银氨溶液、新制的氢氧化铜和甲醛反应需要加热，高锰酸钾溶液具有氧化性能氧化甲醛，溶液褪色，浓硫酸和甲醛不反应，所以进行甲醛的含量测定，选择装置不加热，银氨溶液、新制的氢氧化铜不符合装置要求，选择高锰酸钾溶液做甲醛的吸收剂；
故答案为：④．

点评：本题考查了物质性质和组成的分析探究，实验工厂分析，反应特征和物质性质的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．