Question

二氧化硫是大氣污染物之一，表一為我國環(huán)境空氣質(zhì)量標準中對每次空氣質(zhì)量測定中的S0₂最高濃度限值．

S02最高濃度限值
一級標準	二級標準	三級標準
0.15	0.50	0.70

國家環(huán)�？偩忠�(guī)定從2005年1月1日起將各類實驗室納入環(huán)保監(jiān)管范圍．為粗略地測定周圍環(huán)境中的SO₂含量，某課外活動小組設(shè)計了如下圖的實驗裝置．
（1）檢查裝置的氣密性時，先在試管中裝入適量的水（保證玻璃導(dǎo)管的下端浸沒在水中），然后向外輕輕拉動注射器的活塞時，將會看到______ （填寫實驗現(xiàn)象），則證明該裝置的氣密性良好．
（2）已知二氧化硫與碘水的反應(yīng)為：SO₂+I₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI．向試管中加入1.0mL溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為1.27×10^-4的碘水（ 此時溶液的密度與水的密度近似 ），用適量的蒸餾水稀釋后再加入2～3滴無色淀粉溶液（遇到碘單質(zhì)變藍色），配制成溶液A．測定指定地點的空氣中SO₂的含量時，推拉注射器的活塞反復(fù)抽氣，A溶液由______色變?yōu)開_____色時反應(yīng)恰好完全進行．
（3）課外活動小組分成第一小組和第二小組，使用相同的實驗裝置和溶液A，分別測量化學(xué)實驗室和教室的空氣中的S0₂含量．當(dāng)反應(yīng)恰好完全進行，記錄抽氣次數(shù)如下（假設(shè)每次抽氣500mL）．請將表二填寫完整（計算時保留二位有效數(shù)字）．（I-127  S-32  O-16）
表二  不同組別的測量值

組  別	第一小組（實驗室）	第二小組（教室）
抽氣次數(shù)	110	150
空氣中S02的含量

（4）通過測定并計算，你判斷出所測化學(xué)實驗室的空氣中S0₂的含量屬于______標準（填表一中所列舉的等級）．

Answer 1

【答案】分析：弄清裝置氣密性的檢驗必須要保證裝置能形成一個密閉的體系和引起密閉體系內(nèi)的壓強的變化，由于當(dāng)注射器推活塞時，①關(guān)閉，②打開；當(dāng)注射器拉活塞時，①打開，②關(guān)閉，因此檢查該裝置的氣密性時，為使形成一個密閉的空間，應(yīng)拉注射器的活塞，使裝置內(nèi)的壓強減小，從而在浸沒在水中的玻璃導(dǎo)管口會看到有氣泡冒出．由于SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，當(dāng)單質(zhì)碘恰好完全反應(yīng)時，淀粉遇碘變成的藍色就會消失，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）若要檢驗該裝置的氣密性，首先理解單向閥的作用：單向閥原理說明：當(dāng)注射器推活塞時，①關(guān)閉，②打開；當(dāng)注射器拉活塞時，①打開，②關(guān)閉．因此應(yīng)該外拉注射器的活塞，導(dǎo)致試管內(nèi)壓強減小，若看到浸沒在水中的玻璃管口處有氣泡冒出，說明氣密性良好．故答案為：浸沒在水中的玻璃導(dǎo)管口有氣泡冒出；
（2）從提供的化學(xué)方程式不難看出，當(dāng)反應(yīng)物恰好完全反應(yīng)時，溶液中不再有單質(zhì)碘，溶液的藍色就會消失．故答案為：藍；無；
（3）由于所取得碘水是一樣的，因此兩組實驗中參與反應(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，因此抽拉氣體時要緩緩地進行．根據(jù)化學(xué)方程式計算，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    1g×0.0127%

X=0.000032g=0.032mg
第一組：=0.58mg/m³
第二組：=0.43mg/m³
故答案為：第一組：=0.58mg/m³；第二組：0.43mg/m³．
（4）由于第二組抽氣速率過快，造成空氣中SO₂與碘水未充分反應(yīng)，產(chǎn)生較大誤差，所以第一組更實際符合．所測化學(xué)實驗室的空氣中S0₂的含量屬于三級．故答案為：三級．
點評：主要對空氣中二氧化硫的含量進行了探究，該題有一定的深度，難度較大，主要培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．