Question

（1）为测定某地方的空气中SO₂和可吸入颗粒的含量，查阅资料得知：可用含有一定量碘的溶液测定空气中的SO₂含量，反应方程式是：SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI．甲同学设计了如下图所示的实验装置：

①应用上述装置测定空气中的SO₂含量和可吸入颗粒的含量，除测定气体流速（单位：cm³/min）外，还需要测定吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量和

 

．
②已知：碘单质微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度．请你协助甲同学完成稀碘溶液的配制：
第一步：准确称取1.27g碘单质加入烧杯中，

 

；
第二步：加适量水使之完全溶解，然后加水至溶液体积为1000mL；
第三步：从第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液加入稀释至100mL．
（2）乙同学拟用下列简易装置测定空气中的SO₂含量：准确取50mL第三步所得的碘溶液，注入右图所示广口瓶中，加2～3滴淀粉指示剂，此时溶液呈蓝色．在指定的测定地点抽气，每次抽气100mL，直到溶液的蓝色全部褪尽为止，记录抽气次数（n）．
假设乙同学的测量是准确的，乙同学抽气的次数为80次，计算说明该地空气中的SO₂含量是否符合排放标准．

（3）该小组同学认为这些工厂要对排出的废气进行处理，为了达到最好效果，在实验室进行了实验模拟，你认为他们为了吸收产生的SO₂气体，所使用药品应该是

 

，发生的化学反应方程式

 

经过再三思考，设计了以下装置，认为下列哪种不能采用

 

，因为其他装置都具有

 

作用．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：（1）测定SO₂含量，除测定气体流速（单位：cm³?min^-1）外，还需要测定开始到碘溶液刚好变成无色的时间，要测可吸入颗粒的含量，可用颗粒吸附剂来吸收，颗粒吸附剂前后质量之差即为可吸入颗粒的质量，则应测定吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量；准确称取1.27g碘单质加入烧杯中，同时还应加入少量碘化钾固体，根据碘的质量和浓度判断所需容量瓶的容积；
（2）二氧化硫用碘溶液来吸收，方程式为：SO₂+I₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄，结合反应的方程式计算，为减少实验误差，应减少碘溶液浓度或缩小容器体积．
（3）根据二氧化硫是酸性氧化物，和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水解答；根据二氧化硫溶于水，也会使水面上升，发生倒吸解答．

解答：解：
（1）①要测可吸入颗粒的含量，可用颗粒吸附剂来吸收，颗粒吸附剂前后质量之差即为可吸入颗粒的质量，则应测定吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量，测定SO₂含量，除测定气体流速（单位：cm³?min^-1）外，还需要测定开始到碘溶液刚好变成无色的时间，二氧化硫用碘溶液来吸收，方程式为：SO₂+I₂+2H₂O═2HI+H₂SO₄；
②由题意可知碘单质微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度，则准确称取1.27g碘单质加入烧杯中，同时还应加入少量碘化钾固体，加适量水搅拌使之完全溶解，n（I₂）=

1.27g

254g/mol

=0.005mol，
而配制100mL 5×10^-4mol?L^-1碘溶液，
则第二步操作应将第一步所得溶液全部转入1000 mL的容量瓶中，定容，摇匀，浓度为5×10^-3mol?L^-1，
则从第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度线，可得浓度为5×10^-4mol?L^-1碘溶液，
故答案为：再加入适量KI；
（2）设反应的SO₂质量为x
SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI　　
64  254   
x  1.27×10^-2×0.5g

64

254

=

x

1.27g×10-2×0.5g

 解得：x=1.6×10^-3g=1.6 mg
（1.6mg）/（80×100×10^-3L）=0.2 mg/L　不符合排放标准
（3）二氧化硫是酸性氧化物，和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，化学方程式为：SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O；
二氧化硫溶于水，也会使水面上升，易发生倒吸，故选D
答案：
（1）①测定开始到碘溶液刚好变成无色的时间②再加入适量KI
（2）不符合排放标准
（3）NaOH溶液   SO₂+2NaOH═Na₂SO₃+H₂O   D  防倒吸

点评：本题考查物质含量测定的实验设计，侧重于学生的分析能力、计算能力和实验能力的考查，为高考常见题型，注意把握实验原理，结合方程式计算该题，难度中等．