Question

二氧化硫是大氣污染物之一，為粗略地測(cè)定周圍環(huán)境中二氧化硫的含量．某學(xué)生課外活動(dòng)小組的甲、乙兩組同學(xué)分別用相同實(shí)驗(yàn)裝置和溶液，測(cè)定同一時(shí)間，同一地點(diǎn)空氣中（含SO₂、N₂、O₂氣體，其它氣體忽略）SO₂的含量．實(shí)驗(yàn)裝置如圖：試管中裝有碘的淀粉稀溶液A．
SO₂和I₂發(fā)生反應(yīng)為（N₂、O₂不與I₂、淀粉反應(yīng)）：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，試回答下列問(wèn)題：
（1）檢查該裝置的氣密性時(shí)，先在試管中裝入適量的水（保證玻璃導(dǎo)管的下端浸沒(méi)在水中），然后

 

．
則證明該裝置的氣密性良好．
（2）若A溶液的質(zhì)量為b g，含碘質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，當(dāng)溶液的顏色剛好變色時(shí)（I₂剛好全部反應(yīng)），停止抽氣，此時(shí)甲、乙兩組的注射器所抽取的氣體體積分布為V_甲L、V_乙L（SO₂氣體在此狀態(tài)下的密度為ρg/L），且V_甲＞V_乙．則該地點(diǎn)空氣中SO₂的體積分?jǐn)?shù)最接近

 

（用含b、w、ρ、V…等的代數(shù)式表示）．另一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大誤差的原因可能是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)裝置的特點(diǎn)結(jié)合壓強(qiáng)的知識(shí)分析，弄清裝置氣密性的檢驗(yàn)必須要保證裝置能形成一個(gè)密閉的體系和引起密閉體系內(nèi)的壓強(qiáng)的變化，由于當(dāng)注射器推活塞時(shí)，根據(jù)裝置特點(diǎn)，不能向試管內(nèi)充氣；當(dāng)注射器拉活塞時(shí)，根據(jù)裝置特點(diǎn)，能吸出試管內(nèi)空氣氣，因此檢查該裝置的氣密性時(shí)，為使形成一個(gè)密閉的空間，應(yīng)拉注射器的活塞，使裝置內(nèi)的壓強(qiáng)減小，從而在浸沒(méi)在水中的玻璃導(dǎo)管口會(huì)看到有氣泡冒出．
（2）由于SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，當(dāng)單質(zhì)碘恰好完全反應(yīng)時(shí)，淀粉遇碘變成的藍(lán)色就會(huì)消失，從而根據(jù)參加反應(yīng)的碘的質(zhì)量即可求出二氧化硫的質(zhì)量，從而確定此地空氣中二氧化硫的含量．

解答：解：（1）若要檢驗(yàn)該裝置的氣密性，首先理解單向閥的作用，單向閥原理說(shuō)明：當(dāng)注射器推活塞時(shí)，根據(jù)裝置特點(diǎn)，不能向試管內(nèi)充氣；當(dāng)注射器拉活塞時(shí)，根據(jù)裝置特點(diǎn)，能吸出試管內(nèi)空氣氣；因此應(yīng)該外拉注射器的活塞，導(dǎo)致試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，若看到浸沒(méi)在水中的玻璃管口處有氣泡冒出，說(shuō)明氣密性良好，故答案為：向外輕輕拉動(dòng)注射器的活塞，浸沒(méi)在水中的玻璃導(dǎo)管口有氣泡冒出；
（2）由于所取得碘水是一樣的，因此兩組實(shí)驗(yàn)中參與反應(yīng)的二氧化硫的質(zhì)量一樣多，為了使二氧化硫氣體完全被吸收，因此抽拉氣體時(shí)要緩緩地進(jìn)行．根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，設(shè)參與反應(yīng)的二氧化硫的質(zhì)量為X．
SO₂ +I₂ +2H₂O=H₂SO₄ +2HI
64     254
X     bg×w

64

X

=

254

bg×w

解得X=

32bw

127

g=0.252bwg
參與反應(yīng)的二氧化硫的體積為

0.252bwg

ρg/L

=

0.252bw

ρ

L
甲組：空氣中SO₂的體積分?jǐn)?shù)硫的體積為

0.252bw

ρ

L÷V_甲L×100%=

0.00252bw

ρV甲

%
乙組：空氣中SO₂的體積分?jǐn)?shù)硫的體積為

0.252bw

ρ

L÷V_乙x100%
=

0.00252bw

ρV乙

%
由于V_甲＞V_乙，甲組抽氣速率過(guò)快，造成空氣中SO₂與碘水未充分反應(yīng)，產(chǎn)生較大誤差，所以乙組更實(shí)際符合，故答案為：

0.00252bw

ρV乙

%；甲組抽氣速率過(guò)快，造成空氣中SO₂與碘水未充分反應(yīng)，產(chǎn)生較大誤差．

點(diǎn)評(píng)：主要對(duì)空氣中二氧化硫的含量進(jìn)行了探究，該題有一定的深度，難度較大，主要培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．