Question

【題目】（17分）為粗略測定空氣中SO2的含量，某學習小組設計了如下圖所示的實驗裝置進行實驗。

【資料】

①室溫下，碘的溶解度為0．029g。

②我國空氣質量標準中SO2濃度限值（mg／m3）如下表。

一級標準	二級標準	三級標準
1≤0．15	≤0．50	0 ≤0．70

③SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI。

④SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色。

【實驗步驟】

①檢查氣密性；②向C裝置中加入1．0 mL溶質質量分數為1．27×10“g／mL的碘水（ρ≈1.0g／mL），滴入2～3滴淀粉溶液；③打開彈簧夾____（填“a”或“b”），關閉另一個彈簧夾，抽拉注射器吸取500 mL空氣，再開、閉相應彈簧夾，緩緩推氣體進入C裝置，重復上述操作多次。當C中溶液顏色____時，停止推動注射器的活塞；④實驗數據處理。

請回答下列問題。

（1）完善步驟③的內容：_____________；____________；

（2）檢查裝置氣密性的操作是____，若____，說明裝置的氣密性良好；

（3）實驗時，C裝置中原有蒸餾水對實驗有無影響?____（填“有影響”或“無影響”）；在下列因素中，會使測定結果偏低的是____。

A．推動注射器活塞速率太快

B．長期放置的碘水溶質質量分數低于1．27×10-6g／mL

C．抽取空氣時，未抽滿500 mL

（4）以下試劑可以代替C裝置中碘的淀粉溶液的是____。

A．NaOH溶液 B．酸性KMnO4溶液 C．蒸餾水 D．酚酞試液

（5）工業上吸收SO2常用足量氨水（用NH3·H2O表示），生成一種相對分子質量為116的鹽，反應的化學方程式為______________；還可用石灰乳[Ca（OH）2懸濁液]吸收SO2獲得副產品石膏，請補充完整該反應方程式：2SO2+O2+2Ca（OH）2+2H2O===2________。

（6）該小組在同一地點進行了3次實驗，推動活塞次數記錄如下表（每次抽氣為500 mL）。進行3次實驗的目的是____；綜合3次實驗數據分析：該測定地點的空氣質量屬于____級標準（寫出計算過程）。

實驗序號	1	2	3
推動次數	19	20	21

Answer 1

【答案】（1）b 由藍色變成無色（或褪色）

（2）關閉彈簧夾b，打開彈簧夾a，將注射器活塞從右向左推A中得到水的體積等于注射器活塞推動的體積（或輕推注射器，C中有氣泡，且B中導管內形成穩定液柱。其他合理答案也可，體積相等）

（3）無影響 AC （4）B

（5）SO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O CaSO4·2H2O

（6）取平均值，使測定結果更準確 一

【解析】

試題分析：（1）打開彈簧夾b關閉另一個彈簧夾，抽拉注射器吸取500 mL空氣, 當C中溶液顏色由藍色變成無色（或褪色）時，停止推動注射器的活塞

（2）檢查裝置氣密性的操作是：關閉彈簧夾b，打開彈簧夾a，將注射器活塞從右向左推A中得到水的體積等于注射器活塞推動的體積，說明裝置的氣密性良好（或輕推注射器，C中有氣泡，且B中導管內形成穩定液柱。其他合理答案也可，體積相等）

（3）實驗時，C裝置中原有蒸餾水對實驗無影響；A、推動注射器活塞速率太快，這樣空氣中SO2的來不及反應就直接排出，使得測定結果偏低，正確，B、長期放置的碘水溶質質量分數低于1．27×10-6g／mL，這樣使得消耗的空氣體積偏小，使測定結果偏高，C、抽取空氣時，未抽滿500 mL，這樣就等于減少了二氧化硫的量，這樣使得測定結果偏低，正確，故選AC

（4）根據信息，二氧化硫還能使高錳酸鉀溶液褪色，故選B

（5）工業上吸收SO2常用足量氨水（用NH3·H2O表示），生成一種相對分子質量為116的鹽，結合質量守恒定律，可以推出為：(NH4)2SO3，故反應的化學方程式為：SO2+2NH3·H2O===（NH4）2SO3+H2O； 根據反應方程式：2SO2+O2+2Ca（OH）2+2H2O===2CaSO4·2H2O

（6）進行3次實驗的目的是取平均值，使測定結果更準確

解：3次實驗活塞平均推動次數（19+20+21）次／3=20次

注射器每次抽氣體積為20次×500 mL／次=10000 mL

SO2 ～ I2

64 254

x l．27×10-6g／mL×l．0 mL

64：254= x：l．27×10-6g／mL×l．0 mL

解得x=0．32×10-6g

該測定地點空氣中SO2濃度為=0．32×10-6g /10000 mL =0．032 mg／m3

結論：該測定地點的空氣質量為一級標準