Question

空氣中的SO₂含量和可吸入顆粒的含量（可用g?L^-1表示）都是重要的空氣質(zhì)量指標(biāo)．工業(yè)生產(chǎn)上規(guī)定：空氣中的二氧化硫的最大允許排放濃度不得超過(guò)0.02 mg?L^-1．
（1）為測(cè)定某地空氣中SO₂和可吸入顆粒的含量，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：

①應(yīng)用上述裝置測(cè)定空氣中的SO₂含量和可吸入顆粒的含量，除測(cè)定氣體流速（單位：cm³/min）外，還需要測(cè)定

 

．
（2）乙同學(xué)擬用下列簡(jiǎn)易裝置測(cè)定空氣中的SO₂含量：準(zhǔn)確移取50mL 5×10^-4mol/L的標(biāo)準(zhǔn)碘水溶液，注入如圖所示廣口瓶中，加2-3滴淀粉指示劑，此時(shí)溶液呈藍(lán)色．在制定的測(cè)定地點(diǎn)抽氣，每次抽氣100mL，直到溶液的藍(lán)色全部褪盡位置，記錄抽氣次數(shù)（n）．
①假設(shè)乙同學(xué)的測(cè)量是準(zhǔn)確的，乙同學(xué)抽氣的次數(shù)至少為

 

次，方可說(shuō)明該地空氣中的SO₂含量符合排放標(biāo)準(zhǔn)．
②如果乙同學(xué)用該方法測(cè)量空氣中SO₂的含量時(shí)，所測(cè)得的數(shù)值比實(shí)際含量低，請(qǐng)你對(duì)其可能的原因（假設(shè)溶液配制、稱量或量取及各種讀數(shù)均無(wú)錯(cuò)誤）提出合理假設(shè)：

 

．
③丙同學(xué)認(rèn)為：乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案需要抽氣的次數(shù)太多，操作麻煩．與乙討論后，決定將抽氣次數(shù)降到100次以下，請(qǐng)你設(shè)計(jì)合理的改進(jìn)方案：

 

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（3）改變合適的吸收液，乙同學(xué)使用的裝置還可以測(cè)定新裝修的居室空氣中甲醛的濃度，吸收劑最好選用

 

（選填：①濃硫酸、②銀氨溶液、③新制的氫氧化銅、④酸化的高錳酸鉀溶液）．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）測(cè)定SO₂含量，除測(cè)定氣體流速（單位：cm³?min^-1）外，還需要測(cè)定溶液藍(lán)色恰好褪去所需的時(shí)間，要測(cè)可吸入顆粒的含量，可用顆粒吸附劑來(lái)吸收，顆粒吸附劑前后質(zhì)量之差即為可吸入顆粒的質(zhì)量，則應(yīng)測(cè)定吸收前后顆粒吸附劑、棉花、盛放容器的總質(zhì)量；準(zhǔn)確稱取1.27g碘單質(zhì)加入燒杯中，同時(shí)還應(yīng)加入少量碘化鉀固體，根據(jù)碘的質(zhì)量和濃度判斷所需容量瓶的容積；
（2）二氧化硫用碘溶液來(lái)吸收，方程式為：SO₂+I₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄，結(jié)合反應(yīng)的方程式計(jì)算，為減少實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)減少碘溶液濃度或縮小容器體積；
（3）檢驗(yàn)甲醛的存在利用的是醛基性質(zhì)，依據(jù)銀氨溶液、新制的氫氧化銅和甲醛反應(yīng)需要加熱，高錳酸鉀溶液具有氧化性能氧化甲醛，溶液褪色，濃硫酸和甲醛不反應(yīng)．

解答： 解：（1）①要測(cè)可吸入顆粒的含量，可用顆粒吸附劑來(lái)吸收，顆粒吸附劑前后質(zhì)量之差即為可吸入顆粒的質(zhì)量，則應(yīng)測(cè)定吸收前后顆粒吸附劑、棉花、盛放容器的總質(zhì)量，測(cè)定SO₂含量，除測(cè)定氣體流速（單位：cm³?min^-1）外，還需要測(cè)定溶液藍(lán)色恰好褪去所需的時(shí)間，二氧化硫用碘溶液來(lái)吸收，方程式為：SO₂+I₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄；
故答案為：溶液藍(lán)色恰好褪去所需的時(shí)間，吸收前后顆粒吸附劑、棉花、盛放容器的總質(zhì)量；
（2）①二氧化硫用碘溶液來(lái)吸收，方程式為：SO₂+I₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄，為說(shuō)明該地空氣中的SO₂含量符合排放標(biāo)準(zhǔn)，
設(shè)至少抽氣x次，則抽氣x次SO₂的質(zhì)量為100x×10^-3L×2×10^-5 g?L^-1=（2x×10^-6）g，則
SO₂～～～～～～～～～～～I(xiàn)₂
64 g　　　　　　　　　　1 mol
2x×10^-6 g　　50×10^-3 L×5×10^-4 mol?L^-1
x=800，
故答案為：800；
②如果乙同學(xué)用該方法測(cè)量空氣中SO₂的含量時(shí)，所測(cè)得的數(shù)值比實(shí)際含量低，可能原因?yàn)槌闅馑俣冗^(guò)快，二氧化硫沒(méi)有充分被吸收，或者裝置氣密性較差等原因，
故答案為：抽氣速度過(guò)快或裝置氣密性較差；
③決定將抽氣次數(shù)降到100次以下，應(yīng)減少碘溶液濃度或縮小容器體積，可用試管代替，以保證氣體能充分反應(yīng)，
故答案為：將50 mL 5×10^-4 mol?L^-1的碘溶液的體積減小為5 mL，并將廣口瓶改為試管；
（3）檢驗(yàn)甲醛的存在利用的是醛基性質(zhì)，依據(jù)銀氨溶液、新制的氫氧化銅和甲醛反應(yīng)需要加熱，高錳酸鉀溶液具有氧化性能氧化甲醛，溶液褪色，濃硫酸和甲醛不反應(yīng)，所以進(jìn)行甲醛的含量測(cè)定，選擇裝置不加熱，銀氨溶液、新制的氫氧化銅不符合裝置要求，選擇高錳酸鉀溶液做甲醛的吸收劑；
故答案為：④．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)和組成的分析探究，實(shí)驗(yàn)工廠分析，反應(yīng)特征和物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．