Question

已知有下列反應(yīng)： (1)CuSO₄+H₂S=CuS↓+H₂SO₄   (2)Br₂+H₂S=S↓+2HBr

或4Br₂+H₂S+4H₂O=H₂SO₄+8HBr

依下述方法之一可以測(cè)定被污染空氣中的H₂S含量：將已知體積的空氣通過溴水或CuSO₄溶液并測(cè)定其電導(dǎo)變化(電導(dǎo)即溶液電阻的倒數(shù)，表示溶液的導(dǎo)電性能，當(dāng)離子濃度不太大的時(shí)候，電導(dǎo)隨離子濃度近似地成正比關(guān)系)。上述吸收劑之一可用來測(cè)定很大濃度范圍的H₂S含量(每立方米空氣中含0－50毫升H₂S)；而另一種吸收劑用于低濃度范圍的H₂S含量(每立方米空氣中含0－5毫升H₂S)，但是后者有很高的靈敏度。試指出分析情況下選擇吸收劑的依據(jù)。

Answer 1

①電導(dǎo)與離子濃度有近似正比關(guān)系；②從題干中反應(yīng)，H₂S是弱電解質(zhì)，反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為強(qiáng)電解質(zhì)。隨反應(yīng)進(jìn)行，離子濃度不斷增大，因此電導(dǎo)增大，故可測(cè)知H₂S的含量；③兩種吸收劑溶解度不同，CuSO₄易溶于水，所配溶液濃度大，故可吸收H₂S的量就大；而Br₂在水中的溶解度有限，故吸收H₂S的量就不大，兩種吸收劑分別適合測(cè)定H2S濃度大范圍及濃度小范圍的要求。根據(jù)(1)反應(yīng)，生成H₂SO₄溶液離子濃度大，即H₂SO₄完全電離H₂SO₄=2H⁺+SO₄^2-，1molH₂SO₄電離3mol離子，而原CuSO₄也為強(qiáng)電解質(zhì)完全電離CuSO₄=Cu²⁺+SO₄^2-，1molCuSO₄，電離出2mol離子，顯然反應(yīng)后離子總濃度增大，因此增大電導(dǎo)性能，而且CuSO4易溶，可配制濃度大的溶液，吸收H₂S容量大，從而適用于測(cè)定高濃度范圍的H₂S的污染空氣。由反應(yīng)(2)可知由Br₂吸收弱電解質(zhì)H₂S后，生成2mol強(qiáng)電解質(zhì)HBr(或1molH₂SO₄或8molHBr)，離子濃度明顯增大，電導(dǎo)也隨之增大，所以可以更精確測(cè)定H₂S的含量(靈敏度大)。但因Br₂水不能制得高濃度溶液，因此溶液吸收H₂S容量有限，從而適用于測(cè)定低濃度范圍的H₂S污染空氣。

解析:

這題是信息給予題，也屬于綜合評(píng)價(jià)題，考查自學(xué)能力。通過閱讀題干內(nèi)容，分析出其中要點(diǎn)，即未學(xué)過的新知識(shí)：①電導(dǎo)與離子濃度有近似正比關(guān)系；②從題干中反應(yīng)，H₂S是弱電解質(zhì)，反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為強(qiáng)電解質(zhì)。隨反應(yīng)進(jìn)行，離子濃度不斷增大，因此電導(dǎo)增大，故可測(cè)知H₂S的含量；③兩種吸收劑溶解度不同，CuSO₄易溶于水，所配溶液濃度大，故可吸收H₂S的量就大；而Br₂在水中的溶解度有限，故吸收H₂S的量就不大，兩種吸收劑分別適合測(cè)定H2S濃度大范圍及濃度小范圍的要求。根據(jù)(1)反應(yīng)，生成H₂SO₄溶液離子濃度大，即H₂SO₄完全電離H₂SO₄=2H⁺+SO₄^2-，1molH₂SO₄電離3mol離子，而原CuSO₄也為強(qiáng)電解質(zhì)完全電離CuSO₄=Cu²⁺+SO₄^2-，1molCuSO₄，電離出2mol離子，顯然反應(yīng)后離子總濃度增大，因此增大電導(dǎo)性能，而且CuSO4易溶，可配制濃度大的溶液，吸收H₂S容量大，從而適用于測(cè)定高濃度范圍的H₂S的污染空氣。由反應(yīng)(2)可知由Br₂吸收弱電解質(zhì)H₂S后，生成2mol強(qiáng)電解質(zhì)HBr(或1molH₂SO₄或8molHBr)，離子濃度明顯增大，電導(dǎo)也隨之增大，所以可以更精確測(cè)定H₂S的含量(靈敏度大)。但因Br₂水不能制得高濃度溶液，因此溶液吸收H₂S容量有限，從而適用于測(cè)定低濃度范圍的H₂S污染空氣。

本題考查學(xué)生自學(xué)能力、綜合分析、評(píng)價(jià)能力，題干給出材料新穎的信息知識(shí)，應(yīng)通過閱讀準(zhǔn)確分析提供信息，透過現(xiàn)象分析本質(zhì)，抓突破口，培養(yǎng)嚴(yán)密、科學(xué)的思維能力。