Question

1．春節(jié)期間，很多城市都會(huì)燃放煙花鞭炮增強(qiáng)節(jié)日氣氛，但煙花爆竹燃放直接導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降，會(huì)引起空氣中PM2.5濃度上升、SO₂和NO₂含量升高．某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)欲探究SO₂的性質(zhì)，并測(cè)定空氣中SO₂的含量．
（1）他們?cè)O(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置，探究SO₂的性質(zhì)

①如何檢查裝置A的氣密性關(guān)閉分液漏斗活塞，用導(dǎo)管連接出口插入水槽中，用手捂住錐形瓶加熱，若出氣泡冒出，冷卻后有一段液柱，則證明氣密性良好．
②能說明二氧化硫具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為D中出現(xiàn)淺黃色沉淀或渾濁．
③裝置B用于檢驗(yàn)SO₂的漂白性，其中所盛試劑為品紅溶液．
④裝置C中反應(yīng)的離子方程式為I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+4H⁺+2SO₄^2-．
（2）他們用如圖所示的裝置測(cè)定SO₂催化氧化為SO₃的轉(zhuǎn)化率．（已知SO₃熔點(diǎn)為16.8℃，假設(shè)氣體進(jìn)入裝置時(shí)分別被完全吸收，且忽略空氣中CO₂的影響．）

①實(shí)驗(yàn)時(shí)a中氧氣導(dǎo)管冒出的氣泡與二氧化硫?qū)Ч苊俺龅臍馀菟俾氏嘟�，其目的是提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率．
②當(dāng)停止通入SO₂，熄滅酒精燈后，需要繼續(xù)通一段時(shí)間的氧氣，其目的是排盡裝置中二氧化硫及三氧化硫，使三氧化硫在C中成分冷卻，二氧化硫被D充分吸收．
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若裝置c增加的質(zhì)量為m g，裝置d中產(chǎn)生白色沉淀的質(zhì)量為n g，則此條件下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率是[$\frac{m}{80}$÷（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）]×100%（用含字母的代數(shù)式表示，不用化簡(jiǎn)）．
（3）他們擬用以下裝置測(cè)定空氣中SO₂含量（假設(shè)空氣中無其他還原性氣體）．

請(qǐng)你選用裝置a（填“a”或“b”）完成實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過程（操作、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等）當(dāng)溶液剛褪色時(shí)，測(cè)定通入空氣的體積V．

Answer 1

分析 （1）①關(guān)閉分液漏斗活塞，用導(dǎo)管連接出口插入水槽中，利用氣體熱脹冷縮進(jìn)行檢驗(yàn)；
②碘具有強(qiáng)氧化性，可以驗(yàn)證二氧化硫的還原性，二氧化硫與硫化氫反應(yīng)生成S，反應(yīng)中二氧化硫表現(xiàn)氧化③利用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫的漂白性；
④碘具有強(qiáng)氧化性，在溶液中將二氧化硫氧化為硫酸，自身還有得到HI；
（2）①氧氣的速率過快不利用二氧化硫轉(zhuǎn)化；
②c中得到三氧化硫，d中白色沉淀為硫酸鋇，根據(jù)硫元素守恒可得二氧化硫總質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)結(jié)束后裝置中殘留二氧化硫及三氧化硫，需要排盡裝置中二氧化硫及三氧化硫；
③根據(jù)②中測(cè)量原理進(jìn)行計(jì)算；
（3）堿石灰可以吸收空氣中二氧化碳、水蒸氣，影響二氧化硫的含量測(cè)定，利用KMnO₄溶液測(cè)定，當(dāng)溶液剛褪色時(shí)，測(cè)定通入空氣的體積V，根據(jù)高錳酸鉀計(jì)算二氧化硫的量，進(jìn)而計(jì)算空氣中二氧化硫的含量．

解答 解：（1）①檢查裝置A的氣密性：關(guān)閉分液漏斗活塞，用導(dǎo)管連接出口插入水槽中，用手捂住錐形瓶加熱，若出氣泡冒出，冷卻后有一段液柱，則證明氣密性良好，
故答案為：關(guān)閉分液漏斗活塞，用導(dǎo)管連接出口插入水槽中，用手捂住錐形瓶加熱，若出氣泡冒出，冷卻后有一段液柱，則證明氣密性良好；
②碘具有強(qiáng)氧化性，可以驗(yàn)證二氧化硫的還原性，二氧化硫與硫化氫反應(yīng)生成S，反應(yīng)中二氧化硫表現(xiàn)氧化性，D中出現(xiàn)淺黃色沉淀或渾濁，
故答案為：D中出現(xiàn)淺黃色沉淀或渾濁；
③B中盛放品紅溶液，檢驗(yàn)二氧化硫的漂白性，
故答案為：品紅溶液；
④碘具有強(qiáng)氧化性，在溶液中將二氧化硫氧化為硫酸，自身還有得到HI，反應(yīng)離子方程式為：I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+4H⁺+2SO₄^2-，
故答案為：I₂+SO₂+2H₂O=2I^-+4H⁺+2SO₄^2-；
（2）①氧氣導(dǎo)管冒出的氣泡與二氧化硫?qū)Ч苊俺龅臍馀菟俾氏嘟�，其目的是：提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，
故答案為：提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率；
②c中得到三氧化硫，d中白色沉淀為硫酸鋇，根據(jù)硫元素守恒可得二氧化硫總質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)結(jié)束后裝置中殘留二氧化硫及三氧化硫，需要排盡裝置中二氧化硫及三氧化硫，
故答案為：排盡裝置中二氧化硫及三氧化硫，使三氧化硫在C中成分冷卻，二氧化硫被D充分吸收；
③生成三氧化硫?yàn)閙 g，生成硫酸鋇為n g，根據(jù)硫原子守恒，則轉(zhuǎn)化為二氧化硫?yàn)?\frac{m}{80}$mol，二氧化硫總物質(zhì)的量為（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）mol，故二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為：[$\frac{m}{80}$mol÷（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）mol]×100%=[$\frac{m}{80}$÷（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）]×100%，
故答案為：[$\frac{m}{80}$÷（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）]×100%；
根據(jù)②中測(cè)量原理進(jìn)行計(jì)算；
（3）堿石灰可以吸收空氣中二氧化碳、水蒸氣，影響二氧化硫的含量測(cè)定，利用KMnO₄溶液測(cè)定，當(dāng)溶液剛褪色時(shí)，測(cè)定通入空氣的體積V，根據(jù)高錳酸鉀計(jì)算二氧化硫的量，進(jìn)而計(jì)算空氣中二氧化硫的含量，
故答案為：a；當(dāng)溶液剛褪色時(shí)，測(cè)定通入空氣的體積V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)含量測(cè)定等，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)原理的理解，熟練掌握元素化合物性質(zhì)，難度中等．