题目内容

17．二氧化硫是造成大气污染的主要有害气体之一，某合作学习小组的同学拟测定某地大气中SO2的含量，实验步骤及装置如下：
步骤①：称取a g I2，（加少量KI帮助溶解），配成500mL 1×10-2mol•L-1 I2溶液；
步骤②：取步骤①中溶液10mL，稀释至100mL；
步骤③：量取步骤②中溶液5.00mL于试管2中，加入2～3滴淀粉溶液；
步骤④：如图抽气N次至溶液蓝色刚好褪去．（溶液中的I2被SO2还原为I-）
（1）步骤①中配制500mL 1×10-2mol•L-1 I2溶液时，除用到天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还用到的玻璃仪器有1000mL容量瓶；需称量单质碘的质量a为1.27g（保留小数点后两位）．
（2）SO2与碘水反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O=4H++2I-+SO42-．
（3）实验时，注射器每次缓缓抽气100mL空气，使空气通过I2-淀粉溶液．
①若抽气太快，将导致结果偏小（选填：“偏大”、“偏小”、“不变”）．
②若某次实验时抽气共80次，试计算该地空气中SO2的含量（mg/L）（写出计算过程，没有过程不给分）．

分析 （1）根据实验操作步骤及各仪器的作用选取仪器；根据n=cV计算碘的物质的量，根据m=nM计算碘的质量；
（2）二氧化硫具有还原性，能与碘水发生氧化还原反应生成硫酸和氢碘酸；
（3）①若抽气太快，导致二氧化硫没有完全和碘反应；
②设该地区空气中SO2浓度为c，恰好完全反应时抽气80次，则SO2的量为80×100mL×10-3L/mL×cmg/L，结合反应计算．

解答 解：（1）实验操作的步骤：计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作，该实验中需要用天平称量、用药匙取药品，烧杯溶解药品，需要玻璃棒搅拌和引流，需要1000mL容量瓶配制溶液，需要胶头滴管定容；1L 5×10-3mol•L-1溶液中含碘的物质的量为：1L×5×10-3mol•L-1=5×10-3mol，质量为：5×10-3mol×254g/mol=1.27g，
故答案为：1000mL容量瓶；1.27g；
（2）SO2通入溴水中，二氧化硫被氧化剂碘单质氧化为硫酸，反应的化学方程式SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，反应的离子方程式为：SO2+I2+2H2O═4H++SO42-+2I-；
故答案为：I2+SO2+2H2O=4H++2I-+SO42-；
（3）①若抽气速度过快时，二氧化硫不能被完全吸收，则所测得的SO2浓度将比实际含量偏小，
故答案为：偏小；
②设该地区空气中SO2浓度为c，恰好完全反应时抽气80次，则SO2的量为80×100mL×10-3L/mL×cmg/L=8cmg，
SO2～～～～～～～～～～～I2
64 g　　　　　　　　　　1 mol
8c×10-3 g　　5×10-3 L×5×10-4 mol•L-1
解得c=$\frac{64g×5×10{\;}^{-3}L×5×10{\;}^{-4}mol/L}{1mol×8×10{\;}^{-3}g}$=0.02mg/L，
答：该地空气中SO2的含量为0.02mg/L．

点评 本题考查物质含量的测定，为高频考点，把握发生的化学反应为解答的关键，注意利用关系式计算简化计算，侧重分析与应用、计算能力的综合考查，题目难度不大．

练习册系列答案
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7．氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节．
Ⅰ氢气的制取
（1）水是制取氢气的常见原料，下列说法正确的是AB（填序号）．
A．H3O+的空间构型为三角锥形
B．水的沸点比硫化氢高
C．冰晶体中，1mol水分子可形成4mol氢键
（2）科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池，用紫外线照射钛酸锶电极，使水分解产生氢气．已知钛酸锶晶胞结构如图1，则其化学式为SrTiO3．

Ⅱ氢气的存储
（3）Ti（BH4）2是一种储氢材料．
①Ti原子在基态时的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2．
②Ti（BH4）2可由TiCl4和LiBH4反应制得，TiCl4 熔点-25.0℃，沸点136.94℃，常温下是无色液体，则TiCl4晶体类型为分子晶体．
（4）最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料（C16S8）进行研究，从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上（结构如图2所示），每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子．
①元素电负性大小关系是：C＜S（填“＞”、“=”或“＜”）．
②分子中C原子的杂化轨道类型为sp2．
③有关键长数据如下：
C-SC═SC16S8中碳硫键
键长/pm181155176
从表中数据可以看出，C16S8中碳硫键键长介于C-S与C═S之间，原因可能是：分子中的C与S原子之间有π键或分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质．
④C16S8与H2微粒间的作用力是范德华力．
8．下列实验操作和数据记录都正确的是（　　）
A．用托盘天平称量时，将NaOH固体放在左盘内的纸上，称得质量为10.2 g
B．用25 mL碱式滴定管量取高锰酸钾溶液，体积为16.60 mL
C．用广泛pH试纸测稀盐酸的pH=3.2
D．用10 mL量筒量取NaCl溶液，体积为9.2 mL
5．对于图象①→④的辨析正确的是（　　）
A．
表示反应A（g）+B（g）→C（g）+D（g）是吸热反应，吸收能量（E2-E1）kJ
B．
为氢氧燃料电池示意图，正、负极通入的气体体积之比为2：1
C．
是物质a、b的溶解度曲线，可以用重结晶法从a、b混合物中提纯a
D．
可表示压强对反应2A（g）+B（g）?3C（g）+D（s）的影响，且乙的压强大
12．下列关于电解质的说法正确的是（　　）
A．液态HCl不导电，所以HCl不是电解质
B．NH3溶于水形成的溶液能导电，所以NH3是电解质
C．Cl2溶于水能导电，所以Cl2是电解质
D．BaSO4在水溶液中难导电，但熔融下能导电所以BaSO4是电解质
2．在无色强酸性溶液中，下列各组离子能够大量共存的是（　　）
A．Cl-、Na+、SO42-、Al3+B．NH4+、HCO3-、Cl-、K+
C．K+、Ba2+、Cl-、SO42-D．Fe2+、Mg2+、NO3-、Cl-
9．下列说法正确的是（　　）
A．向50 mL 1 mol•L-1的盐酸中加入烧碱，水的KW不变
B．NH4Cl和NH3•H2O混合液中，二者对对方的平衡都起了抑制作用
C．有两种弱酸HX和HY且酸性HX＞HY，则体积和浓度相同的NaX和NaY溶液中有c（Y-）＞c（X-）＞c（OH-）＞c（H+）
D．常温下0.1mol•L-1的HA溶液中c（OH-）/c（H+）=10-8，则0.01 mol•L-1HA溶液中c（H+）=1×10-4mol•L-1
6．下列物质的变化中，发生了氧化反应的是（　　）
A．MnO4-→Mn2+B．H2S→SO2C．CuO→CuD．Fe3+→Fe2+
7．下列物质的鉴别方法不正确的是（　　）
A．用焰色反应鉴别NaCl、K2CO3
B．用氢氧化钠溶液鉴别MgCl2溶液和AlCl3溶液
C．利用丁达尔效应鉴别Fe（OH）3胶体与FeCl3溶液
D．用Ba（OH）2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液

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