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．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0.02 mg?L^-1．
（1）為測定某地空氣中SO₂和可吸入顆粒的含量，甲同學設計了如下圖所示的實驗裝置：

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

 

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（2）乙同學擬用下列簡易裝置測定空氣中的SO₂含量：準確移取50mL 5×10^-4mol/L的標準碘水溶液，注入如圖所示廣口瓶中，加2-3滴淀粉指示劑，此時溶液呈藍色．在制定的測定地點抽氣，每次抽氣100mL，直到溶液的藍色全部褪盡位置，記錄抽氣次數(shù)（n）．
①假設乙同學的測量是準確的，乙同學抽氣的次數(shù)至少為

 

次，方可說明該地空氣中的SO₂含量符合排放標準．
②如果乙同學用該方法測量空氣中SO₂的含量時，所測得的數(shù)值比實際含量低，請你對其可能的原因（假設溶液配制、稱量或量取及各種讀數(shù)均無錯誤）提出合理假設：

 

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③丙同學認為：乙同學的實驗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，請你設計合理的改進方案：

 

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（3）改變合適的吸收液，乙同學使用的裝置還可以測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：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）測定SO₂含量，除測定氣體流速（單位：cm³?min^-1）外，還需要測定溶液藍色恰好褪去所需的時間，要測可吸入顆粒的含量，可用顆粒吸附劑來吸收，顆粒吸附劑前后質(zhì)量之差即為可吸入顆粒的質(zhì)量，則應測定吸收前后顆粒吸附劑、棉花、盛放容器的總質(zhì)量；準確稱取1.27g碘單質(zhì)加入燒杯中，同時還應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吸收，方程式為：SO₂+I₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄，結(jié)合反應的方程式計算，為減少實驗誤差，應減少碘溶液濃度或縮小容器體積；
（3）檢驗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．

解答： 解：（1）①要測可吸入顆粒的含量，可用顆粒吸附劑來吸收，顆粒吸附劑前后質(zhì)量之差即為可吸入顆粒的質(zhì)量，則應測定吸收前后顆粒吸附劑、棉花、盛放容器的總質(zhì)量，測定SO₂含量，除測定氣體流速（單位：cm³?min^-1）外，還需要測定溶液藍色恰好褪去所需的時間，二氧化硫用碘溶液來吸收，方程式為：SO₂+I₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄；
故答案為：溶液藍色恰好褪去所需的時間，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吸收，方程式為：SO₂+I₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄，為說明該地空氣中的SO₂含量符合排放標準，
設至少抽氣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～～～～～～～～～～～I₂
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如果乙同學用該方法測量空氣中SO₂的含量時，所測得的數(shù)值比實際含量低，可能原因為抽氣速度過快，二氧化硫沒有充分被吸收，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，
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，所以進行甲醛的含量測定，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．

點評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)和組成的分析探究，實驗工廠分析，反應特征和物質(zhì)性質(zhì)的理解應用，掌握基礎是關(guān)鍵，題目難度中等．