Question

喀麥隆的“殺人湖”（尼奧斯湖）曾于1986年使1800多名附近居民在一夜之間神秘死去．后經(jīng)科學(xué)家考察發(fā)現(xiàn)，湖底有火山口，聚集了大量二氧化碳和二氧化硫等有毒氣體并發(fā)現(xiàn)在200m深的湖底，每立方米湖水竟溶解8m³的有毒氣體，目前科技人員已找到一種有效的辦法將湖底的有毒氣體抽出并加以處理．回答：
（1）為了測(cè)定從湖底取出的水樣中SO₂的含量．可在一定量的水樣中加入一定量的碘（過量），再用已知濃度的硫代硫酸鈉溶液滴定過量的碘．該反應(yīng)為：2Na₂S₂0₃+I₂═Na₂S₄0₆+2NaI
①碘和水樣中S0₂反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
②用硫代硫酸鈉滴定過量的碘時(shí)．應(yīng)用

 

做指示劑．當(dāng)溶液

 

（填現(xiàn)象）便達(dá)到滴定的終點(diǎn)．
③若在20mL的水樣中加入碘Wg，用去VmLCmol/L的Na₂S₂O₃溶液，則水樣中S0₂濃度為

 

   mol/L
（2）為了測(cè)定從湖底抽出的有毒氣體中C0₂的含量，需將C0₂變成沉淀，然后測(cè)其質(zhì)量，通過計(jì)算求出C0₂的含量．從圖中選擇必要的裝置（導(dǎo)管和膠管省略）：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將C0₂轉(zhuǎn)變成沉淀．
①其所選裝置的連接順序是（按從上到下從左到右的順序）

 

．
②將氣體2次通過酸性高錳酸鉀溶液的目的是

 

．
③是否需要選擇裝置B．原因是

 

．
④為了得到沉淀物的質(zhì)量還需進(jìn)行的操作有

 

；還需要的儀器有

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：

分析：（1）①碘單質(zhì)具有氧化性氧化二氧化硫?yàn)榱蛩幔�結(jié)合原子守恒配平書寫；
②碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)，硫代硫酸鈉和和碘單質(zhì)反應(yīng)，藍(lán)色褪去，終點(diǎn)判斷是藍(lán)色褪去且半分鐘不變化這么反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)；
③由2Na₂S₂O₃+I₂═2NaI+Na₂S₄O₆
           2 mol        254 g
    cV×10^-3 mol     127×10^-3cV g
得與SO₂反應(yīng)的I₂的質(zhì)量m（I₂）=W g-127×10^-3cV g，再依據(jù)
      I₂+SO₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI
  254 g   1 mol
m（I₂）    

m(I2)

254

mol
得到水樣中c（SO₂）=

m(I2)

254×20×10-3

=

W-127×10-3cV

254×20×10-3

=（

W

5..08

-

cV

40

）mol/L；
（2）①二氧化碳和二氧化硫等有毒氣體，為了測(cè)定從湖底抽出的有毒氣體中C0₂的含量，需將C0₂變成沉淀，然后測(cè)其質(zhì)量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將C0₂轉(zhuǎn)變成沉淀，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)碳酸氫鈉溶液中加入水樣，二氧化硫被碳酸氫鈉溶液吸收，同時(shí)是二氧化碳?xì)怏w，再通過裝置CD除去毒氣S0₂，并確認(rèn)S0₂已經(jīng)除盡，通過氫氧化鋇溶液吸收生成的二氧化碳?xì)怏w，最后通過裝置F防止空氣中二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置E干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
②兩次通過高錳酸鉀溶液是為了除凈二氧化硫和檢驗(yàn)是否除凈的作用；
③裝置B中氫氧化鈣溶解度小，反應(yīng)過程中二氧化碳?xì)怏w是水樣中和二氧化硫與碳酸氫鈉反應(yīng)生成的二氧化碳總和；
④得到沉淀物的質(zhì)量，需要過濾、洗滌、干燥、稱量至恒重；需要過濾裝置、洗滌裝置、干燥裝置和稱量?jī)x器．

解答： 解：（1）①碘和水樣中S0₂反應(yīng)的化學(xué)方程式為：I₂+S0₂+2H₂0=H₂SO₄+2HI，故答案為：I₂+S0₂+2H₂0=H₂SO₄+2HI；
②用硫代硫酸鈉滴定過量的碘時(shí)，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)，硫代硫酸鈉和和碘單質(zhì)反應(yīng)，藍(lán)色褪去，終點(diǎn)判斷是藍(lán)色褪去且半分鐘不變化這么反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)；
故答案為：淀粉溶液，藍(lán)色剛好褪去；   
③由2Na₂S₂O₃+I₂═2NaI+Na₂S₄O₆
           2 mol        254 g
    cV×10^-3 mol     127×10^-3cV g
得與SO₂反應(yīng)的I₂的質(zhì)量m（I₂）=W g-127×10^-3cV g，再依據(jù)
      I₂+SO₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI
  254 g   1 mol
m（I₂）    

m(I2)

254

mol
得到水樣中c（SO₂）=

m(I2)

254×20×10-3

=

W-127×10-3cV

254×20×10-3

=（

W

5..08

-

cV

40

）mol/L，
故答案為：

W

5..08

-

cV

40

；
（2）①二氧化碳和二氧化硫等有毒氣體，為了測(cè)定從湖底抽出的有毒氣體中C0₂的含量，需將C0₂變成沉淀，然后測(cè)其質(zhì)量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將C0₂轉(zhuǎn)變成沉淀，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)碳酸氫鈉溶液中加入水樣，二氧化硫被碳酸氫鈉溶液吸收，同時(shí)是二氧化碳?xì)怏w，再通過裝置CD除去毒氣S0₂，并確認(rèn)S0₂已經(jīng)除盡，通過氫氧化鋇溶液吸收生成的二氧化碳?xì)怏w，最后通過裝置F防止空氣中二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置E干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其所選裝置的連接順序是G A C D E F；
故答案為：G A C D E F；
②兩次通過高錳酸鉀溶液是為了除凈二氧化硫和檢驗(yàn)是否除凈的作用，所以第一次是為了除去毒氣S0₂，第二次為了確認(rèn)S0₂已經(jīng)除盡；
故答案為：第一次是為了除去毒氣S0₂，第二次為了確認(rèn)S0₂已經(jīng)除盡；
③裝置B中氫氧化鈣溶解度小，反應(yīng)過程中二氧化碳?xì)怏w是水樣中和二氧化硫與碳酸氫鈉反應(yīng)生成的二氧化碳總和，不需要B裝置，因?yàn)闅怏w通過NaHC0₃溶液S0₂與NaHCO₃反應(yīng)生成C0₂，改變了原氣體的C0₂的量．
故答案為：不需要，因?yàn)闅怏w通過NaHC0₃溶液S0₂與NaHCO₃反應(yīng)生成C0₂，改變了原氣體的C0₂的量；
④得到沉淀物的質(zhì)量，需要過濾、洗滌、干燥、稱量至恒重；需要過濾裝置、洗滌裝置、干燥裝置和稱量?jī)x器，主要有鐵架臺(tái)，漏斗，玻璃棒，燒杯，干燥器，天平；
故答案為：過濾，洗滌，干燥，稱量；鐵架臺(tái)，漏斗，玻璃棒，燒杯，干燥器，天平．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法分析判斷，含量計(jì)算應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)基本操作的分析判斷，氧化還原反應(yīng)定量計(jì)算應(yīng)用，掌握過程分析和方法應(yīng)用時(shí)關(guān)鍵，題目難度較大．