Question

二氧化硫是大氣污染物之一，為粗略測定周圍環(huán)境中二氧化硫的含量，某課外活動小組的甲、乙兩位同學(xué)分別用相同實(shí)驗(yàn)裝置和溶液，測定同一時(shí)間、同一地點(diǎn)空氣（含SO₂、N₂、O₂氣體，其他氣體忽略）中SO₂的含量．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，反應(yīng)試管中裝有碘的淀粉稀溶液A． 已知SO₂和I₂發(fā)生反應(yīng)為SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI（
N₂、O₂不與I₂、淀粉反應(yīng)），試回答下列問題：

（1）檢查該裝置氣密性時(shí)，先在試管中裝入適量的水（保證玻璃管的下端浸在水中），然后

 

，若

 

（注意閥的單向性），則證明該裝置的氣密性良好．
（2）若A溶液的體積為V mL，其中I₂的濃度為c mol?L^-1，當(dāng)A溶液藍(lán)色消失后，停止抽氣，此時(shí)甲、乙兩位同學(xué)注射器內(nèi)抽得氣體的體積分別為V₁mL、V₂mL（所有的體積已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積），且V₁＞V₂，則甲、乙兩位同學(xué)的測定結(jié)果中與該地點(diǎn)空氣中SO₂的體積分?jǐn)?shù)真實(shí)情況最接近的是

 

 （填“甲”或“乙”），其結(jié)果用c、V、V₁或V₂等可表示為

 

×100%．另一位同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大誤差的原因可能是

 

．
（3）試管中的A溶液也可以用

 

代替（填物質(zhì)名稱）；若欲凈化空氣，除去空氣中的二氧化硫，則有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（4）正常雨水的pH約為5.6，其原因是

 

．空氣中的SO₂ 隨雨水降下就成為酸雨．現(xiàn)取一份雨水樣品，每隔一定的時(shí)間測定其pH，結(jié)果見下表：

測試時(shí)間（h）	0	1	2	4	8
雨水樣品的pH	4.73	4.62	4.56	4.55	4.55

試說明雨水樣品的pH 減小的原因

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）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)，①關(guān)閉，②打開；當(dāng)注射器拉活塞時(shí)，①打開，②關(guān)閉，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，從而在浸沒在水中的玻璃導(dǎo)管口會看到有氣泡冒出．
（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，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)色就會消失，從而根據(jù)參加反應(yīng)的碘的物質(zhì)的量即可求出二氧化硫的物質(zhì)的量，從而確定此地空氣中二氧化硫的體積含量；
（3）試管A中溶液是為了氧化二氧化硫吸收氣體，所以選擇能氧化二氧化硫的氧化劑分析；若欲凈化空氣，除去空氣中的二氧化硫需要空氣通過氫氧化鈉溶液；
（4）正常雨水的pH約為5.6，是空氣中的二氧化碳?xì)怏w溶解顯酸性，由于排放出來的SO₂等氣體溶于水后生成H₂SO₃，H₂SO₃隨雨水的下降，逐漸被空氣中的氧氣所氧化生成易電離的H₂SO₄，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，從而使雨水的酸性增強(qiáng)．

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：單向閥原理說明：當(dāng)注射器推活塞時(shí)，①關(guān)閉，②打開；當(dāng)注射器拉活塞時(shí)，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(qiáng)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：向外輕輕拉動注射器活塞，試管內(nèi)導(dǎo)管口有氣泡冒出；
（2）甲、乙兩位同學(xué)注射器內(nèi)抽得氣體的體積分別為V₁mL、V₂mL（所有的體積已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積），且V₁＞V₂，由于甲抽氣速率過快，造成空氣中SO₂與碘水未充分反應(yīng)，產(chǎn)生較大誤差，所以乙更實(shí)際符合；設(shè)參與反應(yīng)的二氧化硫的物質(zhì)的量為x，
     SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI
     1    1
     x    V×10^-3L×c mol?L^-1
x=Vc×10^-3mol
二氧化硫體積百分含量=

Vc×10-3×22.4

Vc×10-3×22.4+V2×10-3

×100%=

22.4Vc

22.4Vc+V2

×100%；
故答案為：乙；

22.4Vc

22.4Vc+V2

；抽氣過快，SO₂未被碘水充分吸收；
（3）試管A中溶液是為了氧化二氧化硫吸收氣體，所以選擇能氧化二氧化硫的氧化劑，可以是酸性高錳酸鉀溶液（或溴水）；若欲凈化空氣，除去空氣中的二氧化硫需要空氣通過氫氧化鈉溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
故答案為：酸性高錳酸鉀溶液（或溴水）；SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（4）空氣中存在CO₂溶于水生成碳酸使雨水顯酸性，正常雨水的pH值約等于5.6；雨水的pH值變小的原因是由于排放出來的SO₂等氣體溶于水后生成H₂SO₃，H₂SO₃隨雨水的下降，逐漸被空氣中的氧氣所氧化生成易電離的
H₂SO₄，2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，從而使雨水的酸性增強(qiáng)．
故答案為：雨水中溶解了二氧化碳，雨水中的H₂SO₃被空氣中的氧氣氧化成H₂SO₄，酸性增強(qiáng)．

點(diǎn)評：本題主要考查了實(shí)驗(yàn)探究氣體成分的分析判斷，裝置氣密性，氧化還原反應(yīng)的分析和化學(xué)方程式計(jì)算，誤差分析是解題關(guān)鍵，酸雨的形成和變化原因，題目題目中等．