Question

2．為分析 空氣質(zhì)量情況，化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬測(cè)定城市上空空氣中SO₂的含量，制定了下列研究方案：
①相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)研：了解空氣中主要污染指標(biāo)，其中SO₂對(duì)人體有哪些危害；了解SO₂的化學(xué)性質(zhì)，為測(cè)定SO₂的含量尋找理論依據(jù)[資料表明，SO₂具有較強(qiáng)的還原性，能與酸性KMnO₄溶液（紫紅色，其還原產(chǎn)物Mn²⁺在水溶液中接近無色）發(fā)生如下反應(yīng)：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺]．
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：利用SO₂的還原性進(jìn)行定量分析．
③選擇分析地點(diǎn)：某工業(yè)區(qū)、某公園、某居民小區(qū)、某商業(yè)區(qū)、某交通樞紐．
④選擇分析時(shí)間：晴天、風(fēng)速較小時(shí)；晴天、風(fēng)速較大時(shí)；雨前；雨后．
⑤對(duì)測(cè)定的結(jié)果進(jìn)行初步分析并向相關(guān)單位提出建議．
請(qǐng)你參與該研究性學(xué)習(xí)小組的活動(dòng)并發(fā)表你的見解：
（1）該小組的同學(xué)擬用下列裝置測(cè)定空氣中SO₂的含量：

①連接好裝置，在裝入藥品前應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是檢查裝置的氣密性；
②當(dāng)看到KMnO₄溶液剛好褪色現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)停止通空氣；
實(shí)驗(yàn)過程中需測(cè)量并記錄的數(shù)據(jù)通人空氣至酸性KMnO₄溶液剛好褪色所需要的時(shí)間（高錳酸鉀的物質(zhì)的量濃度和體積均已知）．
（2）如圖是該小組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的不同地區(qū)空氣中SO₂含量：

①工廠區(qū)SO₂含量明顯高于其他地區(qū)的原因是工廠尾氣、汽車尾氣中SO₂含量較高；
②請(qǐng)你向當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門提出一條減少工廠區(qū)SO₂排放的建議提高脫硫技術(shù)．

Answer 1

分析 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：測(cè)定二氧化硫的存在，可利用二氧化硫具有漂白性和還原性的角度分析；
（1）①實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查裝置的氣密性；
②KMnO₄具有強(qiáng)氧化性，二氧化硫具有還原性，兩者發(fā)生反應(yīng)，KMnO₄溶液褪色；
③測(cè)出二氧化硫的物質(zhì)的量以及空氣的體積即可求出空氣中SO₂含量；
（2）①工廠尾氣、汽車尾氣中SO₂含量較高；
②改用更潔凈的能源減少SO₂的排放．

解答 解：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：測(cè)定二氧化硫的存在，可利用二氧化硫具有漂白性和還原性的性質(zhì)，利用SO₂使品紅溶液褪色作定性分析，只要是利用了二氧化硫的漂白性，可品紅溶液反應(yīng)生成無色物質(zhì)，
（1）①實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查裝置的氣密性，以確保裝置不漏氣，以防止影響結(jié)果，故答案為：檢查裝置的氣密性； 
②KMnO₄具有強(qiáng)氧化性，二氧化硫具有還原性，兩者發(fā)生反應(yīng)，所以看到KMnO₄溶液剛好褪色時(shí)，說明二氧化硫和恰好KMnO₄溶液完全反應(yīng)，應(yīng)停止通空氣，二氧化硫的物質(zhì)的量可以根據(jù)KMnO₄的物質(zhì)的量進(jìn)行求出，而空氣的體積需要知道單位時(shí)間內(nèi)空氣的流速和時(shí)間來計(jì)算，所以需要知道酸性KMnO₄溶液剛好褪色所需要的時(shí)間，
故答案為：KMnO₄溶液剛好褪色，通人空氣至酸性KMnO₄溶液剛好褪色所需要的時(shí)間；
（2）①因工廠尾氣中含有大量的SO₂、汽車尾氣中SO₂含量也較高，所以工廠區(qū)、交通樞紐SO₂含量明顯高于其他地區(qū)，
故答案為：工廠尾氣、汽車尾氣中SO₂含量較高；
②SO₂來源于化石燃料的燃燒，可通過環(huán)保能源來減少SO₂的排放，或?qū)θ济哼M(jìn)行脫硫處理，
故答案為：提高脫硫技術(shù)．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了二氧化硫含量的測(cè)定以及二氧化硫的來源與危害，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，題目涉及化學(xué)與生活、環(huán)境保護(hù)的考查，有利于培養(yǎng)學(xué)生的良好的科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)習(xí)的積極性，難度中等．